Спосіб оцінки кінцево діастолічної та кінцево систолічної площі внутрішньої поверхні функціонально єдиного шлуночка

Реферат: Винахід належить до галузі медицини, зокрема до кардіохірургії та кардіології, і стосується способу оцінки кінцево діастолічної та кінцево систолічної площі внутрішньої поверхні функціонально єдиного шлуночка. Спосіб включає сканування досліджуваних ділянок серця шляхом комп'ютерної томографії. Отримані зображення передають у програму пакетного аналізу та обробки зображень, виконують сегментацію порожнини функціонально єдиного шлуночка серця в систолу та діастолу, на основі сегментованих зображень виконують тривимірну реконструкцію порожнини функціонально єдиного шлуночка, проводять аналіз отриманої тривимірної моделі та визначають кінцево систолічну та кінцево діастолічну площу функціонально єдиного шлуночка. UA 103454 C2 (12) UA 103454 C2 UA 103454 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до сфери медицини, зокрема до кардіохірургії та кардіології, і може бути використаний для оцінки стану єдиного шлуночка у дітей старшого віку та дорослих. При лікуванні вроджених вад серця (ВВС) з функціонально єдиним шлуночком (ФЄШ) серця однією з проблем є оцінка функціональної спроможності ФЄШ та кількісний аналіз постнавантаження на серце. Відомий спосіб оцінки ФЄШ є трансторакальна або стравохідна ехокардіографія (Ехо-КГ) (Харви Фейгенбаум "Эхокардиграфия" / перевод с англ. под ред. Митькова В.В. / Москва "Видар", 1999 г., издание 5-е, 511 стр.). Суть методу полягає в проведенні метричного дослідження за допомогою В-режиму в різних позиціях та площинах. Недоліком цього методу є те, що він не дає повної картини анатомії ФЄШ, і досить часто вводить в оману з приводу його розмірів та об'єму внаслідок складної будови. Відомий спосіб оцінки ФЄШ (див. UA 39239, МПК: А61В 8/14, дата публікації: 10.02.2009, бюл. № 3/2009), що передбачає проведення сканування досліджуваних ділянок серця, їх ехокардіографічну реєстрацію в стандартних позиціях і одержання ехокардіограми, метричного дослідження ехокардіограми в різних позиціях та площинах. Недоліком цього методу є те, що він не дає повної картини анатомії ФЄШ, і досить часто вводить в оману з приводу його розмірів та об'єму внаслідок складної будови. Відомий спосіб ультразвукової діагностики структур серця (UA 62810, МПК А61В 8/00, опубліковано 15.12.2003, бюл. № 12/2003), що передбачає здійснення сканування досліджуваних ділянок, їх ехокардіографічну реєстрацію в І і IV стандартних позиціях і одержання ехокардіограми, причому додатково на ехокардіограмі оболонок серця та його структур градуюють яскравість у діапазоні від 0 до 1, виділяють щонайменше 15 ділянок оболонок серця та його структур як маркери специфічності їхніх патологічних змін, зіставляють яскравість кожної з досліджуваних структур з градуйованим діапазоном І за величиною сигмальних відхилень яскравості від норми оцінюють виразність патологічних змін. Недоліком цього способу є його складність, багатоетапність, застосування суб'єктивних показників яскравості, а також те, що він не дає повної картини анатомії ФЄШ, і досить часто вводить в оману з приводу його розмірів та об'єму внаслідок складної будови. В основу винаходу була поставлена задача розробки способу оцінки кінцево діастолічної та кінцево систолічної площі внутрішньої поверхні функціонально єдиного шлуночка, в якому за рахунок застосування нового апаратного засобу та нових дій по формуванню, які дозволяють провести тривимірну реконструкцію ФЄШ, що покращує достовірність визначення його форми, розміру, для більш точного визначення кінцево систолічної та кінцево діастолічної площі функціонально єдиного шлуночка. Поставлена задача вирішується у способі оцінки кінцево діастолічної та кінцево систолічної площі внутрішньої поверхні функціонально єдиного шлуночка, що включає сканування досліджуваних ділянок серця. Новим є те, що сканування виконують шляхом комп'ютерної томографії серця, отримані зображення передають у програму пакетного аналізу та обробки зображень, виконують сегментацію порожнини функціонально єдиного шлуночка серця в систолу та діастолу, на основі сегментованих зображень виконують тривимірну реконструкцію порожнини функціонально єдиного шлуночка, проводять аналіз отриманої тривимірної моделі та визначають кінцево систолічну та кінцево діастолічну площу функціонально єдиного шлуночка за наступними формулами: SКДП ФЄШ=SФЄШ Д-SК, де SКДП ФЄШ - кінцево діастолічна площа функціонально єдиного шлуночка; SФЄШ Д - площа моделі порожнини функціонально єдиного шлуночка в діастолу; SФЄШ К - площа клапанів серця; SКСП ФЄШ=SФЄШ С-SК, де SКСП ФЄШ - кінцево систолічна площа функціонально єдиного шлуночка; SФЄШ С - площа моделі порожнини функціонально єдиного шлуночка в систолу; SФЄШ К - площа клапанів серця. Технічний результат полягає в тому, що завдяки визначеним параметрам, можливо зробити більш точне визначення площі порожнини функціонально єдиного шлуночка, що дозволить визначити пост навантаження на нього для прогнозування довготривалості життя та визначення необхідності медичних втручань. Спосіб використання даного способу здійснюється наступним чином: Після проведення комп'ютерної томографії (КТ) серця з контрастуванням отримані дані у форматі dicom завантажуються до однієї з наступних програм: Mimmics, 3-d Doctor (або їх аналоги). Виконується сегментація порожнини ФЄШ серця та його стінок в систолу та діастолу з 1 UA 103454 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 подальшою тривимірною реконструкцією та збереженням у форматі *.STL. Після цього за допомогою таких програм як Rhino, 3d-max 9 (або їх аналоги) проводять візуальний та метричний аналіз, визначають площу отриманої моделі ФЄШ в систолу та діастолу, площу клапанів серця. Таким чином, визначають кінцево систолічну та кінцево діастолічну площу єдиного шлуночка за наступними формулами: SКДП ФЄШ=SФЄШ Д-SК, де SКДП ФЄШ - кінцево діастолічна площа функціонально єдиного шлуночка; SФЄШ Д - площа моделі порожнини функціонально єдиного шлуночка в діастолу; SФЄШ К - площа клапанів серця; SКСП ФЄШ=SФЄШ С-SК, де SКСП ФЄШ - кінцево систолічна площа функціонально єдиного шлуночка; SФЄШ С - площа моделі порожнини функціонально єдиного шлуночка в систолу; SФЄШ К - площа клапанів серця. Приклади клінічного виконання способу: Приклад 1: Хвора К., 18 р, була прийнята в стаціонар Національного інституту серцевосудинної хірургії ім. Μ. Μ. Амосова в задовільному стані зі скаргами на помірну задишку під час невеликого навантаження. Пацієнту проведено загально клінічні дослідження: ЕКГ, Ехо-КГ, комп'ютерну томографію (КТ) з контрастуванням порожнин серця. Отримані зображення комп'ютерної томографії з контрастуванням було передано у програму пакетного аналізу та обробки зображень, виконано сегментацію порожнини та стінок єдиного шлуночка серця в систолу та діастолу, на основі сегментованих зображень виконано тривимірну реконструкцію порожнини єдиного шлуночка серця в систолу та діастолу. Аналіз отриманих тривимірних моделей показав що кінцево діастолічна площа функціонально єдиного шлуночка, S КДП ФЄШ 2 складає 295 см , яку розрахували: 2 SФЄШ Д-SК=301-6=295 см . 2 А кінцево систолічна площа функціонально єдиного шлуночка, S КСП ФЄШ складає 253 см , яку 2 розрахували таким чином: SФЄШ С-SК=259-6=253 см . Приклад 2: Хворий Л., 43 р, був прийнятий в стаціонар Національного інституту серцевосудинної хірургії ім. Μ.Μ. Амосова в задовільному стані зі скаргами на задишку під час невеликого навантаження. Пацієнту проведено загально клінічні дослідження: ЕКГ, Ехо-КГ, комп'ютерну томографію (КТ) з контрастуванням порожнин серця. Отримані зображення комп'ютерної томографії з контрастуванням було передано у програму пакетного аналізу та обробки зображень, виконано сегментацію порожнини та стінок єдиного шлуночка серця в систолу та діастолу, на основі сегментованих зображень виконано тривимірну реконструкцію порожнини єдиного шлуночка серця в систолу та діастолу. Аналіз отриманих тривимірних моделей показав що кінцево діастолічна площа функціонально єдиного шлуночка S КДП ФЄШ є 193 2 см , яку розрахували: 2 SФЄШ Д-SК=201-8=193 см . 2 А кінцево систолічна площа функціонально єдиного шлуночка, SКСП ФЄШ складає 159 см , яку розрахували таким чином: 2 SФЄШ С-SК=167-8=159 см . ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 60 Спосіб оцінки кінцево діастолічної та кінцево систолічної площі внутрішньої поверхні функціонально єдиного шлуночка, що включає сканування досліджуваних ділянок серця, який відрізняється тим, що сканування виконують шляхом комп'ютерної томографії серця, отримані зображення передають у програму пакетного аналізу та обробки зображень, виконують сегментацію порожнини функціонально єдиного шлуночка серця в систолу та діастолу, на основі сегментованих зображень виконують тривимірну реконструкцію порожнини функціонально єдиного шлуночка, проводять аналіз отриманої тривимірної моделі та визначають кінцево систолічну та кінцево діастолічну площу функціонально єдиного шлуночка за наступними формулами: SКДП ФЄШ=SФЄШ Д-SК, де SКДП ФЄШ - кінцево діастолічна площа функціонально єдиного шлуночка; SФЄШ Д - площа моделі порожнини функціонально єдиного шлуночка в діастолу; SФЄШ К - площа клапанів серця; SКСП ФЄШ=SФЄШ С-SК, де SКСП ФЄШ - кінцево систолічна площа функціонально єдиного шлуночка; 2 UA 103454 C2 SФЄШ С - площа моделі порожнини функціонально єдиного шлуночка в систолу; SФЄШ К - площа клапанів серця. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3