Мультиспиральная компьютерно-томографическая виртуальная бронхоскопия при бронхоэктатической болезни и остеохондропластической бронхопатии

Aim. The primary aim of this study was to evaluate a role of virtual bronchoscopy as a part of multidetector computed tomography (MDCT) for diagnosis of bronchiectasis and its complications. The second aim was to determine a role of minimalintensity projection (minIP) and 3dimensional reconstructions for assessment of structure of trachea and bronchi.Methods. MDCT was performed in 16sliced scanner Toshiba Aquilion 16 and 320sliced scanner Aquilion ONE. To evaluate central and distal air ways, threshold values of –400 HU to –600 HU and –750 HU were used, respectively. A software was used for virtual bronchoscopy with simulta neous postprocessing reformation of native images (minIP and maxIP images) and 3dimensional reconstructions. Results of virtual bronchoscopy were compared with fiberoptic bronchoscopy findings.Results. Virtual bronchoscopy allowed investigation of inner surfaces of trachea, carina, main, segmental and subsegmental bronchi (with the small est diameter of 1–2 cm). Bronchiectasis was seen as deformities of bronchial lumen. Nontumoral bronchial stenosis did not impede visualization of more distal part of the bronchus during virtual bronchoscopy compared to fiberobronchoscopy. Visualization of bronchial inner surface depended on extent of bronchiectasis and could reach subsegmental bronchi of 5–6 generation.Conclusion. MDCT virtual bronchoscopy technique based on combined evaluation of minIPimages, 3Dreformations and virtual bronchoscopy has been developed. This technique allows complete assessment of structure of trachea and bronchi in patients with bronchiectasis or osteochon droplastic tracheobronchopathy.Проанализированы данные мультиспиральной компьютернотомографической (МСКТ) виртуальной бронхоскопии (ВБ) у пациентов (n = 49) с бронхоэктатической болезнью (БЭБ) и остеохондропластической трахеобронхопатией (ОХТ). Установлено, что при ВБ существенно повышается диагностическая информативность нативной МСКТ в распознавании заболеваний, что способствует установлению их распространенности и осложнений. Ведущие методики МСКТбронхоскопии: ВБ – исследование внутренней поверхности бронхов; методика оценки изображений минимальной интенсивности – оценка соотношения бронхов, легочной ткани, протяженности изменений; 3Dреконструкция в режиме полупрозрачных поверхностей – объемное представление о зоне интереса. Разработана семиотика БЭБ и ОХТ по данным МСКТбронхоскопии. Установлено, что БЭБ нередко осложняется бронхиолитом, а ОХТ может симулировать опухоль легкого

ВИРТУАЛЬНАЯ БРОНХОСКОПИЯ В ДИАГНОСТИКЕ РАКА ЛЕГКОГО

VB data analyzed 46 patients with lung cancer in 29 (63%) which was central, 12 (26%), peripheral and 5 (10.86%) peripheral with centralization. The study was conducted on 320-slise MDCT Toshiba’s Aquilion ONE’s with high resolution lung scan protocol and processed on a workstation with a program Vitrea FX 2.0. The sensitivity and specificity of the VB in determining tumor pathology of the trachea, intrabronchial changes were respectively 91,5 and 90%, similar to the data for the native MDCT were 81 and 91%. When combined analysis of VB data and MSCT sensitivity and specificity increased to 95,3 and 96,5%. Using the methods of obtaining the macrostructure tracheobronchial tree through image processing and receiving virtual bronchoscopy, the minimum intensity images, 3D images in a shaded and semi-permeable surfaces can significantly enhance the ability of MDCT in determining the diagnosis of malignant lesions, the prevalence of lung cancer in the bronchi and trachea. VB gives a clear idea of the nature of the spread of cancer. VB data to be analyzed in conjunction with the results of MPR and axial slices MDCT, which extends the capabilities of MDCT in the visual assessment of the tracheobronchial tree in cases of tumors, increases the sensitivity and specificity of CT data.Проанализированы данные виртуальной бронхоскопии (ВБ) 46 больных раком легкого, у 29 (63%) которых была центральная, 12 (26%) периферическая и 5 (10,86%) периферическая с централизацией форма рака. В 68% случаев опухоль локализовалась в правом, 32% - в левом легком. Исследование проводилось на 320-декторном МСКТ Aquilion ONE фирмы Toshiba с использованием протокола сканирования легких с высоким разрешением, данные обрабатывались на рабочей станции с программой обработки Vitrea FX 2.0. Чувствительность и специфичность ВБ в определении опухолевой патологии трахеи, внутрибронхиальных изменений составила соответственно 91,5 и 90%, аналогичные данные для нативной МСКТ составили 81 и 91%. При сочетанном анализе ВБ и данных МСКТ чувствительность и специфичность увеличивалась до 95,3 и 96,5%. Использование методик получения макроструктуры ТБД за счет постпроцессинговой обработки изображений и получения виртуальной бронхографии, изображений минимальной интенсивности, 3D-изображений в режиме оттененных и полупрозрачных поверхностей позволяет существенно расширить возможности МСКТ в диагностике злокачественности поражения, распространенности рака легкого на бронхи и трахею. Виртуальная бронхоскопия дает наглядное представление о характере распространения опухолевого процесса. Данные ВБ необходимо анализировать в сочетании с результатами МПР и аксиальных срезов МСКТ, что расширяет возможности МСКТ в визуальной оценке состояния трахеобронхиального дерева при опухолевых поражениях, повышает чувствительность и специфичность КТ данных

Image-Based Reporting for Bronchoscopy

Bronchoscopy is often performed for staging lung cancer. The recent development of multidetector computed tomography (MDCT) scanners and ultrathin bronchoscopes now enable the bronchoscopic biopsy and treatment of peripheral diagnostic regions of interest (ROIs). Because these ROIs are often located several generations within the airway tree, careful planning and interpretation of the bronchoscopic route is required prior to a procedure. The current practice for planning bronchoscopic procedures, however, is difficult, error prone, and time consuming. To alleviate these issues, we propose a method for producing and previewing reports for bronchoscopic procedures using patient-specific MDCT chest scans. The reports provide quantitative data about the bronchoscopic routes and both static and dynamic previews of the proper airway route. The previews consist of virtual bronchoscopic endoluminal renderings along the route and three-dimensional cues for a final biopsy site. The reports require little storage space and computational resources, enabling physicians to view the reports on a portable tablet PC. To evaluate the efficacy of the reporting system, we have generated reports for 22 patients in a human lung cancer patient pilot study. For 17 of these patients, we used the reports in conjunction with live image-based bronchoscopic guidance to direct physicians to central chest and peripheral ROIs for subsequent diagnostic evaluation. Our experience shows that the tool enabled useful procedure preview and an effective means for planning strategy prior to a live bronchoscopy