5.1. Разработка и применение тест-объекта

Числовые показатели, полученные при обработке и анализе компьютерных томограмм легких, могут быть мощным инструментом по оценке состояния пациента и выявлению прогрессии заболевания в динамике (Nakano Y., Muller N.

Существуют тест-объекты (Zerhouni E. A., 1987), представляющие собой несколько поперечных срезов грудной клетки на разных уровнях с участками, плотностью соответствующими жировой и мышечной ткани, губчатой и компактной костной ткани и легочным узелкам. В первую очередь данные фантомы предназначены для повышения точности диагностики легочных узелков. Они не используются для распознавания патологических процессов, сопровождающихся снижением плотности паренхимы легких.

Кроме того известен тест-объект, активно применявшийся в многоцентровом исследовании NELSON (Sieren J. P., 2012). Он состоит из наружного кольца, внутри которого расположен губчатый материал с рентгеновской плотностью -856 HU, внутри которого располагаются

цилиндрический сосуд с дистиллированной водой, отверстие диаметром 3 см и акриловый цилиндр диаметром 3 см. Данный тест-объект предназначен для проверки адекватности устанавливаемых денситометрических показателей, в том числе и при эмфиземе легких.

Недостатком такого тест-объекта является то, что губчатый материал имеет единственное значение плотности -856 HU, что соответствует неизмененной легочной ткани.

Для решения приведенных ограничений нами был разработан тест-объект, который был в дальнейшем произведен на базе Института инновационного развития СамГМУ. Тест-объект состоял из 4 слоев губчатого вещества, имеющих форму параллелепипедов, соединенных между собой. Губчатое вещество имело плотность, приближенную к плотности нормальной легочной ткани и трех градаций ее снижения. Использовались три слоя толщиной 50 мм с плотностями равными -950 HU, -910 HU и -856 HU. Четвертый нижний слой имел толщину 100 мм и плотность - 856 HU; внутри данного слоя располагались неправильно­звездчатой формы включения, плотностью -950 HU и плотностью -910 HU. Четвертый слой использовался для калибровки компьютерной программы по текстурному анализу (Гайдель А. В., Ларионова С. Н., Храмов А. Г., 2014),

который не входил в задачи настоящего исследования. На Рисунке 17 представлена принципиальная схема тест-объекта.

Рисунок 17. Схема разработанного тест-объекта. Номерами 1-4 обозначены описанные слои с разной плотностью, 5, 6 — включения в нижний слой

Использование тест-объекта осуществляется следующим образом: после проведения группе пациентов компьютерной томографии легких для выявления эмфиземы при примерно тех же физических условиях (напряжение и сила тока на трубке) проводят сканирование тест-объекта.

В качестве иллюстрации работы с тест-объектом приводим пример тестирования. Проведено обследование на компьютерном томографе 11 пациентов из группы риска по хронической обструктивной болезни легких

(стаж курения от 14 до 45 лет). Показатели тока на рентгеновской трубке: 120 KV и 100 mA. Томограммы были проанализированы при помощи разработанного приложения. Выявленный процент эмфизематозной ткани при пороговом значении -950 HU составил от 8,9% до 32,1%. Проведено сканирование тест- объекта при тех же физико-технических параметрах работы рентгеновской трубки. Установлены рентгеновские плотности сканированного тест-объекта: -916 HU у слоя с референтным уровнем -910 HU и -954 HU у слоя с референтным уровнем -950 HU. На основании полученных данных пороговый уровень плотности установлен на уровне -954 HU. После этого процент эмфизематозно измененной легочной ткани у обследуемых пациентов составил от 6,1% до 28,5%. Применение тест-объекта позволило избежать гипердиагностики в оценке распространенности эмфиземы.