Evaluation of infiltration processes in homogeneous environment on the basis of an experimental physical model

Abstract

Full Text

Наличие инфильтрации в легочной ткани, окружающей шаровидные образования легких (ШОЛ), определяемой рентгенологически, является одним из важных моментов в дифференциальной диагностике первичного рака легкого, воспалительных специфических и неспецифических процессов. Неточности в определении границ инфильтрации ШОЛ при муль- тиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) зачастую приводят к ошибочной диагностике. Ключевую роль играет оценка границ при определении эффективности лечения опухолевых и неопухолевых процессов. Особые сложности в диагностике ШОЛ появляются при малых градиентах плотностей патологических тканей, например при разграничении опухолевого узла и перифокальной воспалительной инфильтрации. В качестве прототипа физической модели выбран способ выполнения гемолитического тестирования конструкционного стоматологического материала, включающий помещение исследуемого объекта в агар с эритроцитами человека. По окончании инкубации констатируют отсутствие или наличие гемолитических свойств материала по наличию зоны гемолиза эритроцитов около образца, а по ширине зоны гемолиза эритроцитов судят о величине гемолитической активности. Нами разработан и изготовлен тест-объект, состоящий из четырех последовательно расположенных прозрачных полистироловых стаканов с внешним диаметром 37 мм с завинчивающимися крышками. Крышки стаканов склеены с донышками смежных стаканов между собой. Высота стакана 63 мм, толщина стенки 0,6 мм. Таким образом, получена моноблочная разборная конструкция, позволяющая сканировать ее без применения дополнительных удерживающих фиксаторов, искажающих денситометрические данные. Стаканы на три четверти объема заполняли расплавленным при температуре 60°С БТН-агаром («Биотехновация», Россия). После застывания агара при комнатной температуре полым полированным цилиндрическим тонкостенным металлическим пробойником внешним диаметром 13 мм, длиной 150 мм с острозаточенной кромкой, с использованием центрирующего устройства, строго по центру стакана формировали канал на всю высоту застывшей среды агара. Визуально оценивали качество поверхности канала (отсутствие дефектов, гладкость поверхности и т.п.). Некачественные образцы отбраковывали. Сформированный канал заполняли контрастной массой - расплавленным при температуре 60°С 5% кровяным агаром (агар с добавлением донорской эритроцитной массы) в смеси с 2% водорастворимым рентгеновским контрастом гипак. Визуально оценивали качество заполнения канала по четкости границ двух сред. Последовательно заполняли каналы контрастной массой в четырех стаканах с интервалом 3 ч. Через 24 ч после заполнения канала первого стакана была проведена МСКТ на компьютерном томографе Asteion 4 (Toshiba Medical Systems). Визуальный анализ изображений проводили на профессиональном мониторе PA301W (Япония), диагональ экрана 29,8 дюймов, разрешение 2560x1600 точек. Сканировали тест-объект с агаром и сформированными каналами до и после их заполнения контрастной массой. При визуальном анализе изображений уровень электронного окна (Window Level) WL и ширину электронного окна (Window Width) WW выбирали согласно предустановленным параметрам программ Vitrea 2 и eFilm Medical, предназначенным для изучения мягких тканей: WL = 40, WW = 380. Денситоме- трические показатели агара изучали в четырех зонах интереса; они составили в среднем 51,2±13,6 HU. При визуальном анализе изображений уровень электронного окна WL и ширину электронного окна WW устанавливали согласно рекомендациям, исходя из условий наилучшего изучения определенной группы тканей. Уровень электронного окна WL устанавливали как можно ближе к уровню плотности исследуемой ткани. Выводы 1. При одинаковом уровне электронного окна увеличение его ширины уменьшает контрастность изображения. 2. Наибольшее влияние на качество визуальной оценки границ шаровидных образований оказывает оптимизация выбора уровня электронного окна. 3. При оптимизации выбора электронного окна наибольшее влияние на качество интерпретации оказывает ширина примененного окна. 4. При нечетких, размытых границах шаровидных образований визуальная оценка является операторозависимой процедурой, необходима разработка и применение количественных методик их анализа.