Туберкулез фото легких больных: Туберкулез легких - причины появления, симптомы заболевания, диагностика и способы лечения

Содержание

ТОП-7 ответов на вопросы о туберкулезе

24 марта 2021

В эту среду, 24 марта, отмечают Всемирный день борьбы с туберкулезом. Он учрежден в 1982 году по решению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и Международного союза борьбы с туберкулезом и легочными заболеваниями и приурочен к 100-летию со дня открытия возбудителя туберкулеза – палочки Коха. В этот день специалисты фтизиатрических служб Приморского края отвечают на самые популярные вопросы о заболевании.

Почему необходимо регулярно проходить флюорографическое обследование?

Раз в год участковый врач направляет каждого своего пациента на флюорографическое обследование. Многие тяжелые, смертельно опасные болезни, в том числе рак легких и туберкулез, длительное время могут протекать скрытно, без видимых изменений самочувствия больного. Часто кашель, одышка, повышение температуры, снижение веса, общая слабость проявляются в запущенной, а порой неизлечимой стадии заболевания. И только регулярные прохождения флюорографического обследования позволяют выявить болезнь своевременно, на ранних стадиях.

Это позволит полностью излечить заболевание, вернуть здоровье, а с ним и привычные режим и стиль жизни.

Кроме туберкулеза при помощи флюорографии можно выявить массу других заболеваний: врожденные аномалии развития грудной клетки и легких, пневмонии, онкологические заболевания легких, саркоидоз, профессиональные болезни легких, патологию сердца, плевры, диафрагмы, ключиц, ребер.

Опасно ли заболевание для окружающих?

Ранние формы туберкулеза легких не заразны для окружающих, а запущенные, хронические процессы, как правило, сопровождаются массивным выделением микробов туберкулеза. Именно эти больные заражают окружающих, особенно тех людей, которые находятся в непосредственном контакте с больными (родственники, соседи, коллеги по работе). Каждый больной с открытой формой туберкулеза может заразить в течение года 10-15 человек.

Где можно заразиться?

Заразиться туберкулезом можно везде – в общественном транспорте, в магазине, в любом месте скопления людей. Защитой от этой инфекции служит только крепкий иммунитет.

Какие симптомы у заболевания?

Если появились такие симптомы как повышенная утомляемость, ночная потливость, потеря в весе, кашель в течение двух недель и больше, необходимо срочно обратиться к врачу и пройти обследование.

Может ли туберкулез быть без симптомов?

Туберкулез тем и коварен, что может длительное время развиваться и не беспокоить человека. Больной может хорошо себя чувствовать, а его легкие будут неуклонно разрушаться. В начальной стадии заболевания симптомов нет – вот почему необходимо ежегодно проходить флюорографию.

Кто больше подвержен заболеванию?

Люди, часто болеющие ангинами и другими простудными заболеваниями, а также люди, несколько раз перенесшие воспаление легких. Кроме того, в группу риска попадают и те, кто пережил сильное нервное потрясение, состояние стресса.

В группе риска также находятся и те люди, которые перенесли какое-либо серьезное заболевание «на ногах». Туберкулез также достаточно легко может поражать людей, чрезмерно и бездумно стремящихся к похудению.

Независимо от статуса в обществе и социального положения, каждый может попасть в группу риска по заболеваемости туберкулезом.

Флюорография – это безопасная процедура?

Ошибочно считается, что во время прохождения флюорографии пациент получает значительную дозу облучения. Следует отметить, что при проведении данной процедуры пациент получает облучение не больше, чем при работе за компьютером в течение двух-трех часов. Флюорографическое обследование абсолютно безопасно и не может никак повлиять на самочувствие человека. Противопоказанием к проведению флюорографии является только беременность и возраст до 15 лет. Детям для выявления туберкулеза делается традиционная проба Манту.

Светлана Дмитриченко, [email protected]

Фото – Александр Сафронов

Источник: Официальный сайт Администрации Приморского края

КТ легких при туберкулезе — DocDoc.

Компьютерная томография (КТ) — это самый информативный способ исследования легких. С помощью КТ можно выявить практически любые изменения в бронхолегочной системе, в том числе туберкулез. К сожалению, КТ не может использоваться для скрининга заболевания (как флюорография) из-за высокой стоимости, поэтому его обычно назначают, если на ФЛГ или рентгенограмме есть патологические изменения.

КТ — это послойное сканирование легких при помощи рентгеновских лучей. Томограммы получаются намного более четкими, чем рентгенограммы, а послойные срезы позволяют получить объемное изображение и выявить даже небольшие по размеру изменения в легочной ткани. Это очень важно для диагностики туберкулеза на ранних стадиях.

Показания для КТ легких при подозрении на туберкулез:

инфильтративные тени на флюорограмме или рентгенограмме;
положительные результаты пробы Манту или Диаскинтеста;
положительный посев мокроты на туберкулезную палочку.

Диагноз туберкулеза легких выставляют только при положительном посеве мокроты. Если он отрицательный, а в легких обнаружены характерные очаги, речь идет о патологическом процессе другой этиологии. В этом случае назначается дополнительное обследование. Если лабораторное обследование дает положительные результаты, то нужно исключать внелегочные формы туберкулеза.

КТ используют не только для подтверждения диагноза туберкулеза легких и внутригрудных лимфоузлов, с ее помощью определяют локализацию и размеры патологических очагов, оценивают результаты лечения.

Если вас беспокоит какая-то проблема со здоровьем, запишитесь на диагностику. Успех лечения зависит от правильно поставленного диагноза.

Что видно на КТ легких при туберкулезе?

В острой фазе туберкулеза легких на КТ видны очаги уплотнения легочной ткани (инфильтраты) рядом с бронхами и увеличенные измененные лимфатические узлы рядом с корнем пораженного легкого. При диссеминированной форме туберкулеза на КТ легких регистрируются множественные мелкие инфильтраты, преимущественно в верхних долях. Если обычная томограмма недостаточно информативна, используют контрастирование. Особенно хорошо КТ с контрастом «показывает» казеозный некроз.

После курса лечения количество и размеры очагов должны уменьшиться — с целью контроля эффективности терапии обычно назначают повторное КТ.

Данная статья размещена исключительно в познавательных целях, не заменяет приема у врача и не может быть использована для самодиагностики.

03 июня 2015

Минздрав предупредил о повышенном риске туберкулеза у переболевших COVID — РБК

Если у человека латентная туберкулезная инфекция, это значит, что в его организм попали антигены микобактерий туберкулеза, но тот выдал стойкий иммунный ответ. У подавляющего большинства таких инфицированных нет признаков заболевания, и эти люди не могут заразить кого-то еще. Однако у них есть риск развития активной формы туберкулеза. По оценкам ВОЗ, он составляет 5–10%.

В декабре ученые СПбГУ пришли к выводу, что прививка от туберкулеза может облегчить COVID-19, а массовая вакцинация БЦЖ — снизить скорость распространения эпидемии. В ходе исследования они проанализировали около ста научных работ и статистику заболеваемости COVID-19 в разных странах. Анализ этих данных показал, что распространение инфекции происходит медленнее в регионах, где наблюдается большой процент вакцинированных от туберкулеза вакциной БЦЖ, а сама прививка была сделана в раннем детстве. Ученые предполагают, что сделанная в раннем возрасте прививка от туберкулеза меняет иммунную систему таким образом, что COVID-19 протекает в менее тяжелой форме.

Читайте на РБК Pro

Кроме того, смертность от COVID-19 оказалась ниже в странах, где проводилась или продолжается массовая БЦЖ-вакцинация, особенно если практиковалась ревакцинация: в Восточной Европе, Финляндии, Китае, Японии, Корее, Средней и Южной Азии, Африке, в ряде стран, входивших в СССР, отметили ученые.

Где прививочной кампании не было или она прекратилась более 20 лет назад, в частности в США, Бельгии, Нидерландах, Италии, а также на западе Германии, уровень смертности намного выше, утверждают они.

Коронавирус

Россия Москва Мир

0 (за сутки)

Заразились

0 (за сутки)

Умерли

0 (за сутки)

Заразились

0 (за сутки)

Умерли

0 (за сутки)

Заразились

0 (за сутки)

Умерли

Источник: JHU, федеральный и региональные оперштабы по борьбе с вирусом

Хирург, студентка, хозяйка салона красоты и туберкулез

Бедаквилин – новый противотуберкулезный препарат, который впервые появился в Казахстане благодаря работе «Партнеров во имя здоровья» (PIH) в рамках проекта endTB. Фото Yekaterina Sahabutdinova / Partners In Health

Хирург Кайрат Бирбеков* из Астаны, Казахстан, болел туберкулезом семь раз. Когда Кайрату было 24 года, он простудился, но простуда оказалась туберкулезом.

Затем, в течение двадцати лет, болезнь то исчезала, то возвращалась. Теперь ему 43 года, и туберкулез полностью разрушил его левое легкое. Кайрат проходит лечение в Национальном туберкулезном центре страны – больнице, рассчитанной на 400 пациентов и расположенной в городе Алматы у подножия гор. Из горла Кайрата торчит вентиляционная трубка – это подготовка к хирургической операции по удалению легкого, которая запланирована на следующую неделю.

В этом же центре лежит 24-летняя Айгерим Екеубаева. Ей часто снятся кошмары, будто друзья заболели туберкулезом и попали в больницу. В 2011 году у Айгерим повторно диагностировали туберкулез, и ей пришлось отложить поступление в университет. Бесконечные, ничем не заполненные часы в санатории заменили ей группы по изучению японского языка, которые она раньше вела.

Когда Жанне Ушбаевой было 26 лет, она владела салоном красоты, где предлагались косметические и парикмахерские услуги и продавались косметические товары. Бизнес пришел в упадок в 2007 году, когда у Жанны диагностировали туберкулез.

Она испробовала все методы лечения и даже ездила в Китай за нетрадиционной медициной. В конце концов, она оказалась в этом центре. «Мне страшно думать о будущем», – говорит она.

В мире туберкулеза подобные истории совсем не редкость. У всех троих пациентов – Кайрата, Айгерим и Жанны – многие годы болезнь то исчезала, то возвращалась. Неизвестно, как именно они заразились туберкулезом, однако в странах Центральной Азии это распространенное заболевание, потому что государственные программы здравоохранения после распада Советского Союза резко пришли в упадок. Таким пациентам, как они, лечение не помогает: у них развилась устойчивость практически ко всем противотуберкулезным препаратам, и шансы на излечение крайне малы.

Но в этом году, возможно, у каждого из них начнется новая жизнь. Все трое пациентов участвуют в проекте endTB «Партнеров во имя здоровья» (PIH). В рамках этого проекта в 15 стран с самым высоким бременем туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ ТБ) привезут новые противотуберкулезные препараты. В 2017 году 2600 пациентов получат лечение по новым режимам благодаря масштабной работе «Партнеров во имя здоровья», «Врачей без границ» (MSF), глобальной медицинской организации «Интерактивные исследования и разработки» (IRD) и их финансового партнера ЮНИТЭЙД.

Ключевые составляющие проекта – это деламанид и бедаквилин, новые препараты, разработанные компаниями «Otsuka Novel Products GmbH» и «Janssen Pharmaceutica» соответственно. В 2014 году Европейское агентство по оценке лекарственных средств одобрило их для назначения пациентам, которые не поддаются другому лечению.

Координатор проекта Наталья Морозова (слева) и Айгерим Екеунбаева обсуждают многолетний туберкулез Айгерим и динамику при новом режиме лечения деламанидом, Алматы, Казахстан. Фото Askar Yedilbayev / Partners In Health.

Совсем как Кайрат, Айгерим и Жанна, другие люди тоже зачастую заражаются обычным туберкулезом, а затем их болезнь прогрессирует, преодолевает лекарственные препараты один за другим и приобретает к ним устойчивость. Лечение туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью длится не менее двух лет, в течение которых пациент до трех раз в сутки принимает целую горсть токсичных препаратов. Эти препараты часто ухудшают самочувствие пациентов, а гарантии их эффективности нет. Нередко к началу лечения пациенты уже несколько лет больны туберкулезом. Они сильно худеют, а их легкие инфицированы бактериями.

Придерживаться лечения сложно. Очень сложно. Побочные эффекты могут быть ужаснее, чем симптомы болезни. Лекарства могут вызывать тошноту, диарею и потерю слуха. Зачастую, когда улучшения нет или оно почти не заметно, пациенты перестают принимать препараты, предпочитая вместо лечения лихорадку и усталость, хотя почти наверняка им станет хуже.

Аскар Едильбаев, директор программы PIH по России и Казахстану, не раз наблюдал, как тяжело пациентам дается лечение. «Иногда у пациента уже начинается рвота, едва медсестра вошла в палату с лекарствами», – говорит он. По подсчетам Аскара Едильбаева, побочные эффекты от приема лекарств испытывает не менее 70% пациентов: «Препараты могут поражать печень, почки и нервную систему. Это очень серьезно»

Директор программы доктор Аскар Едильбаев изучает рентген легких пациента, участвующего в программе endTB, Астана, Казахстан. Фото Yerkebulan Algozhin / Partners In Health

Завершить лечение непросто, и это одна из причин, по которой МЛУ ТБ набирает обороты и распространяется по миру до невиданного ранее масштаба. В 2014 году все формы туберкулеза унесли жизни 1,5 млн людей, и туберкулез стал самым смертоносным инфекционным заболеванием, впервые опередив в этом ВИЧ. Согласно прогнозам, вылечиться смогут только 50% всех больных МЛУ ТБ, а это всего лишь четверть миллиона человек.

Единственный выход – найти более эффективные лекарства. Однако больные туберкулезом не представляют особого интереса для крупных фармацевтических компаний. Зачастую это очень бедные люди, у них нет средств на лечение, и живут они в нищете. И очень часто, еще до туберкулеза, их иммунная система уже страдает от другой инфекции, например, ВИЧ. По лечению туберкулеза в течение последних 50 лет не проводилось ни исследований, ни разработок.

Вот почему endTB может стать поистине революционным проектом. В большинстве стран деламанид и бедаквилин еще не получили широкое распространение, и деятельность PIH, MSF и IRD направлена на то, чтобы это исправить. Предполагается, что, в комбинации с другими противотуберкулезными препаратами, деламанид и бедаквилин будут менее токсичны, чем используемые в настоящее время лекарственные средства. И для фтизиатров, и для пациентов они могут стать настоящим даром небес.

И хотя еще рано официально говорить о победе, в Казахстане уже видна работа препаратов. Кайрат Бирбеков был включен в проект endTB в феврале этого года, и у него уже наблюдаются улучшения. У Кайрата исчезло бактериовыделение, а это значит, что его туберкулез больше не заразен. Единственный побочный эффект – это сухость кожи. «Как у старика», – смеется он. Кайрату все еще предстоит операция, но отсутствие бактериовыделения – это первая хорошая новость за долгое время.

Айгерим Екеубаева верит в позитивный настрой. С учетом того, что у Айгерим развилась устойчивость почти ко всем антибиотикам, ей не остается ничего другого. Но при лечении бедаквилином у нее почти нет побочных эффектов, кроме повышенного давления.

«У нас наблюдается отличная динамика», – говорит доктор Едильбаев, имея в виду лечение Айгерим. Аскар Едильбаев считает, что это последний шанс для Айгерим, – «В противном случае она бы умерла».

Стремясь наверстать упущенное за те шесть лет, которые прошли с момента постановки диагноза, Айгерим хочет записаться на онлайн курсы и получить образование. Ее брат работает в индустрии развлечений. Сама Айгерим не собирается больше лежать в больнице: она хочет стать организатором мероприятий. Жанна Ушбаева тяжело переносит лечение. Таблетки плохо усваиваются и мешают пищеварению. Она не столь активна, как раньше, и только иногда выходит на прогулку. Жанна ждет результаты посева мокроты без особой надежды. Посев – это тест на наличие в мокроте бактерий, и однажды его результат наконец-то станет отрицательным. Сейчас Жанна находится дома и каждый день принимает препараты.

Аскар Едильбаев верит, что проект не только дарит надежду пациентам, но и может в корне изменить лечение МЛУ ТБ в Казахстане. «Своими результатами мы докажем властям необходимость открытия рынков для этих препаратов и включения их в национальный протокол, чтобы люди могли получить лечение», – говорит он.

Кроме Кайрата Бирбекова, Айгерим Екеубаевой и Жанны Ушбаевой, в проекте endTB участвует более 120 пациентов. В целом в нем планируется участие около 600 человек.

Аскар Едильбаев уверен, что новые истории успешного излечения не за горами: «Я так горжусь, что Казастан участвует в проекте endTB», – говорит он.

* Все имена пациентов были изменены

Оригинал статьи на английском языке опубликован на сайте PIH.

Туберкулез — симптомы, лечение, признаки, профилактика, причины, диагностика, туберкулез у детей и взрослых

Общие сведения

Путь передачи туберкулеза воздушно-капельный, особенно велика вероятность заражения при частом контакте с больным. К туберкулезу восприимчивы люди с ослабленными защитными силами организма (например, дети раннего возраста, пожилые люди, больные СПИД или ВИЧ-инфицированные).

Новости по теме

При отсутствии лечения туберкулез может привести к серьезным последствиям. У детей заболевание чаще всего протекает в виде первичного комплекса (форма заболевания с умеренной степенью тяжести). При правильном, полностью проведенном лечении ребенок может полностью выздороветь от инфекции. Однако возможен и рецидив заболевания спустя несколько лет, особенно если за это время ухудшилось общее состояние здоровья и иммунитета. Для получения более подробной информации о первичном комплексе обратитесь к педиатру.

Причины развития туберкулеза

Инфицирование бактерией Mycobacterium tuberculosis.

Симптомы туберкулеза

Сильный кашель продолжительностью более двух недель, боль в грудной клетке, кашель с кровью или с отхождением мокроты, потеря веса, повышенная температура тела, ночная потливость, снижение аппетита, слабость или усталость, коричневато-красные болезненные подкожные узелки, преимущественно в области голеней.

Осложнения

Внелегочный туберкулез – поражение других органов органов (например, костной системы, головного мозга, почек). Прогрессирующее поражение легких, выпот в плевральную полость (скопление жидкости между легкими и стенкой грудной клетки), пневмоторакс (появление воздуха между легкими и стенкой грудной клетки), массивное кровохарканье/бронхоэктазы, обструкция кишечника. В некоторых случаях – летальный исход.

Что можете сделать вы

Обратитесь к врачу, если подозреваете у себя туберкулез. Принимайте назначенные лекарства, не пропуская ни одного приема. При паузе в приеме лекарств или при слишком ранней их отмене может развиться лекарственнорезистентный туберкулез.

Выделите достаточно времени для отдыха в хорошо вентилируемом помещении.

Продукты питания должны быть достаточно калорийными и содержать много витамина С. Не употребляйте алкоголь. Бросьте курить. Регулярно делайте зарядку.

Сообщите членам вашей семьи и людям, находящимся в тесном контакте с вами, о заболевании и убедите их также обратиться к врачу.

Что может сделать врач

Врач может назначить обследование для подтверждения диагноза туберкулез (например, рентгенография органов грудной клетки, кожные пробы и анализ мокроты). При подтверждении диагноза врач госпитализирует больного для лечения заболевания и профилактике возможных осложнений, а также для изоляции больного на то время, пока пациент является источником инфекции. Назначенные противотуберкулезные препараты необходимо принимать ежедневно в течение шести месяцев.

Профилактические меры

Вакцинация БЦЖ (BCG) сразу после рождения. Дополнительная доза вакцины может введена в возрасте 12 или 16 лет. Иммунизация взрослых, находящихся в тесном контакте с больным активной формой туберкулеза.

Подробнее рассказывает программа «Эпидемия. Туберкулез» телеканала «Доктор».
Ведущий программы: руководитель проекта Здоровье Mail.Ru Евгений Паперный.

Во время загрузки произошла ошибка.

Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.

Рентген грудной клетки – заболевание легких

Первичный туберкулез

Наведите курсор на изображение, чтобы показать/скрыть результаты

Нажмите вкл/выкл изображение, чтобы показать/скрыть результаты

Первичный туберкулез

сами по себе диагностируют первичную микобактериальную туберкулезную инфекцию (ТБ), но рентгенография грудной клетки может дать некоторые ключи к постановке диагноза
На этом изображении видно уплотнение верхней зоны с ипсилатеральным увеличением ворот вследствие лимфаденопатии
Это типичные признаки первичного ТБ

Примечание: Рентген грудной клетки может быть нормальным при первичном ТБ, на самом деле большинство инфицированных пациентов никогда не чувствуют себя настолько плохо, чтобы нуждаться в рентгенографии грудной клетки скрыть результаты

Коснитесь изображения, чтобы показать/скрыть результаты

Излеченный первичный туберкулез

После иммунного ответа на первичную инфекцию образуется казеозная гранулема который со временем кальцинируется – это известно как «очаг Гона» – туберкулез ушел!
Очаг Гона представляет собой округлый четко очерченный очаг кальцинированной плотности (плотный, как кость), обычно расположенный на периферии легкого
На этом рентгенограмме грудной клетки виден большой округлый кальцифицированный очаг возле правого ворот
КТ (обычно не требуется) показывает, что он расположен в легком на периферии
Это особенно большой фокус Гона

Постпервичный туберкулез

Наведите указатель мыши на изображение, чтобы показать/скрыть результаты

Коснитесь изображения, чтобы включить/выключить его показать/скрыть результаты

Постпервичный ТБ

Постпервичный ТБ (вторичный ТБ или реактивационный ТБ) чаще встречается у лиц с ослабленным иммунитетом, например, у людей с ВИЧ/СПИДом, у лиц, принимающих иммунодепрессанты, у лиц с недоеданием или сахарный диабет
Чаще поражаются верхние доли
Консолидация часто распространяется на ворота
Структуры ворот могут быть деформированы из-за потери объема верхней доли

Post-prima ry ТБ – Полость легкого

Наведите курсор на изображение, чтобы показать/скрыть результаты

Нажмите на изображение, чтобы показать/скрыть результаты

Послепервичный ТБ – Полость легкого

(Тот же пациент, что и на изображении выше – 4 месяца позже)
Полости являются обычным явлением при микобактериальной инфекции

Заживший постпервичный туберкулез

Наведите курсор на изображение, чтобы показать/скрыть результаты

Нажмите на изображение, чтобы показать/скрыть результаты

Туберкулез

После иммунного ответа на пост-первичную инфекцию пораженный участок часто становится рубцовым (фиброзным) и кальцифицированным
Комбинированный фиброз и кальцификация может быть описан как «фиброзно-кальцифицированное изменение»

Милиарный туберкулез

Hover включить/выключить изображение, чтобы показать/скрыть результаты

Нажмите на изображение, чтобы показать/скрыть результаты

Милиарный туберкулез

Милиарный туберкулез возникает в результате диссеминированного распространения микобактериальной инфекции
Он может возникают либо во время первичной инфекции, либо при реактивации заболевания – прогноз неблагоприятный
Очень мелкие узелки обычно разбросаны по легким

инструмент для борьбы с туберкулезом

J Venom Anim Toxins Incl Trop Dis. 2019; 25: e144918.

Марсела де Оливейра

¹ Universidade Estadual Paulista, Instituto de Biociências de Botucatu, Departamento de Física e Biofísica, Botucatu, SP, Brasil

Sergio Barbosa Duarte

² Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Департамент Альтас Energias, Rio de Janeiro, RJ, Brasil

Guilherme Giacomini

¹ Universidade Estadual Paulista, Instituto de Biociências de Botucatu, Departamento de Física e Biofísica, Botucatu, SP, Brasil

Paulo Câmara Marques Pereira

³ Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Medicina de Botucatu, Departamento de Doenças Tropicais e Diagnóstico por Imagem, Botucatu, SP, Бразилия.

Ленисе-ду-Росарио-де-Суза

³ Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Medicina de Botucatu, Departamento de Doenças Tropicais e Diagnóstico por Imagem, Botucatu, SP, Бразилия.

Хосе Рикардо де Арруда Миранда

¹ Universidade Estadual Paulista, Instituto de Biociências de Botucatu, Departamento de Física e Biofísica, Botucatu, SP, Brasil

Diana Rodrigues de Pina

³ Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Medicina de Botucatu, Departamento de Doenças Tropicais e Diagnóstico por Imagem, Botucatu, SP, Бразилия.

¹ Universidade Estadual Paulista, Instituto de Biociências de Ботукату, Департамент физики и биофизики, Ботукату, SP, Бразилия

² Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Департамент Альтас Energias, Рио-де-Жанейро, RJ, Бразилия

³ Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Medicina de Botucatu, Departamento de Doenças Tropicais e Diagnóstico por Imagem, Botucatu, SP, Бразилия.

Конкурирующие интересы: Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Предоставлено

Вклад авторов: MO, PCMP и DRP разработали идею исследования. ГГ разработал алгоритм. MO, DRP, SBD, LRS и JRAM проанализировали данные. PCMP предоставил ТБ пациенты. MO, SBD, JRAM и DRP написали рукопись. Все авторы читают и утвердил окончательный вариант рукописи.

Поступила в редакцию 11 мая 2018 г.; Принято 8 октября 2018 г.

Эта статья распространяется на условиях Creative Commons Атрибуция 4.

0 Международная лицензия ( http://creativecommons.comorg/licenses/by/4.0/), что позволяет неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что вы дать соответствующую ссылку на оригинального автора (авторов) и источник, предоставить ссылку на лицензию Creative Commons и указать, были ли внесены изменения. То Отказ от права на общественное достояние Creative Commons ( http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/) относится к данные, представленные в этой статье, если не указано иное. Эта статья была процитирована другими статьями в PMC.

Abstract

История вопроса:

История вопроса: Туберкулез (ТБ) – это инфекционное заболевание легких с высокой заболеваемость во всем мире, которая серьезно ухудшает качество жизни в пострадавшие лица.Клинические тесты в настоящее время используются для мониторинга состояние легких и ход лечения. Настоящее исследование направлено на применение метод трехмерной (3D) реконструкции, основанный на рентгенографии грудной клетки для количественно оценить объем поражения легких у больных туберкулезом в острой фазе до и после лечение. Кроме того, эти результаты были сопоставлены с показателями из обычные клинические экзамены, чтобы показать уровень совпадения.

Методы:

Применен метод трехмерной реконструкции легкого с использованием рентгенографии грудной клетки пациента для количественной оценки объема поражения легких с использованием ретроспективных исследований 50 пациентов, у которых был диагностирован туберкулез легких и которые лечились двумя различными схемы наркотиков.Двадцать пять пациентов получали лечение по Схеме I (рифампицин, изониазид и пиразинамид), тогда как 25 пациентов лечились Схема II (рифампицин, изониазид, пиразинамид и этамбутол). Острая фаза реакция: исследования сыворотки включали уровни С-реактивного белка, эритроциты скорость оседания и уровень альбумина. Легочная функция была проверена лечение после.

Результаты:

Мы обнаружили сильное соответствие между поражением легких и показателями сыворотки до и после операции. лечение после. Сравнение степени функциональной тяжести с легким вовлечение на основе количественной оценки 3D-изображения для обеих схем лечения обнаружил высокую корреляцию.

Выводы:

Настоящий метод трехмерной реконструкции дал удовлетворительное согласие с острая фаза реакции, особенно более высокий уровень значимости с С-реактивный белок. Мы также обнаружили вполне разумное совпадение между Метод 3D-реконструкции и степень функциональных нарушений легких лечение после. Эффективность метода количественного определения была удовлетворительной. при сравнении двух схем лечения. Таким образом, 3D-реконструкция метод количественного определения может быть полезным инструментом для мониторинга лечения ТБ.То связь с сывороточными индексами не только недорога и чувствительна, но и также может быть включен в оценку пациентов во время ТБ лечение.

Ключевые слова: Туберкулез, Количественная оценка, Вовлечение легких, Анализы сыворотки, Функциональные тесты легких 1-3. Вызывается комплексом Mycobacterium tuberculosis , который в основном поражаются легкие [4].Ежегодно почти Туберкулезом заражено 10 миллионов человек, что приводит к 1,4 миллиона смертей [5-7]. Его этиологический агент становится все более устойчивым к медикаментозному лечению, поэтому требующие изменения схем лечения [3].

В 1979 г. в Бразилии была принята система медикаментозного лечения туберкулеза под названием «Схема I». (рифампицин, изониазид и пиразинамид). В 2009 году Национальный противотуберкулезный Программа контроля в Бразилии совместно с Техническим консультативным комитетом изменения к Схеме I. 2-е Национальное исследование устойчивости к противотуберкулезным препаратам сообщило более высокая первичная резистентность к изониазиду (увеличение с 4.от 4% до 6,0%) [8]. Поэтому этамбутол был включен в схему лечения, которую они схема II (рифампицин, изониазид, пиразинамид и этамбутол). Этамбутол может предотвратить появление лекарственно-устойчивых бацилл во время терапии [9]. Эту рекомендацию применил Всемирный Организации здравоохранения и в настоящее время используется в большинстве стран [8].

Тесты сыворотки на острую фазу необходимы для наблюдения за больными туберкулезом [10, 11]. Воспалительная реакция вызывает характерное повышение белков крови [12].Легочная инфекция М. tuberculosis также связан с повышенным уровнем неоптерина [13]. Уровни С-реактивного белка (СРБ) непосредственно связаны с активностью заболевания [14, 15]. Более высокие уровни белков, которые вызванные воспалением, повышают скорость оседания эритроцитов (СОЭ) [16, 17]. Таким образом, уровни СРБ и СОЭ являются надежными факторами для наблюдения за больными туберкулезом. Несмотря на химиотерапию, у пациентов с вылеченным туберкулезом легких все еще могут вовлечением и функциональными нарушениями функции легких [18, 19].Мало известно о долгосрочных эффектах лечения туберкулеза на легочную функцию [20]. Легочные функциональные тесты измеряют дыхательная способность легких, что может быть связано с функциональным повреждением лечение после.

Наиболее точным методом визуализации для обследования больных туберкулезом является технология высокого разрешения. компьютерная томография [21]. Однако это метод генерирует высокие дозы облучения и связан с более высокими затратами по сравнению с с рентгенограммами грудной клетки [22]. Рентгеновские лучи – это наиболее часто используемый метод визуализации для выявления пациентов с аномалиями легочной статус.Этот тип изображения был полезен для оценки поражений легких даже в бессимптомные пациенты [23]. Viewing скомпрометированные структуры туберкулеза на рентгеновских снимках трудно, и компьютерные инструменты могут улучшить обнаружение и количественную оценку. Джакомини и др. . [24] разработали алгоритм, способный определить эквивалентность между компьютерной томографией высокого разрешения и рентгеном обследования, что позволяет количественно оценить трехмерное легочное участие на основании рентгенограмм грудной клетки.

Настоящее исследование стремилось определить уровень значимости между вовлеченность, сывороточные показатели и легочная функция во время до и после лечения стадии туберкулеза.Эта процедура применялась к пациентам, получившим два противотуберкулезных препарата. схемы лечения (Схемы I и II).

Методы

Образец пациента

Информация о пациенте была получена и проанализирована в соответствии с этическими нормами комитеты авторских учреждений. Все файлы пациентов, изображения обследования и диагностические оценки были получены ретроспективно между 2007 и 2014 гг.

В это исследование были включены 50 пациентов мужского пола, у которых был диагностирован туберкулез легких, лечились 6 месяцев, вылечились после лечения.Критерии включения в образцы пациентов были следующими: пациенты с подтвержденным ТБ на основании положительных бактериоскопия или выделение микобактерий в культуральной среде [25], которым была проведена рентгенография органов грудной клетки, анализы сыворотки и легочные функциональные пробы. Критериями исключения были: наличие системного заболевания (например, гипертония и артрит) или заболевания, которые могут поражение легких (бронхит, астма и пневмония) и усугубление факторы (кроме курения и алкоголизма).

Сбор данных

Мы обследовали 25 пациентов, получавших лечение по Схеме I (рифампицин, изониазид, и пиразинамид) и 25 пациентов, получавших лечение по Схеме II (рифампицин, изониазид, пиразинамид и этамбутол).Всем пациентам была проведена рентгенограмма грудной клетки. обследования до и после лечения. Каждый экзамен содержал два изображения: задне-передний (PA) и профильный (P) вид. Три сывороточных теста: уровни альбумина (ALB), СОЭ и СРБ оценивали до и после лечения. Легочная функция тесты проводились после лечения в соответствии с Американской торакальной Рекомендации Общества/Европейского респираторного общества по предметным маневрам, методы и контроль качества [26].

Протоколы и анализы сывороточных тестов и легочных функциональных тестов

Сывороточные тесты

Уровни С-реактивного белка и ALB определялись с помощью Ortho-Clinical Diagnostic Оборудование, Система Vitros Chemistry, модель 5.1 ПС (Джонсон и Джонсон). Показатели собирали в сухую пробирку, содержащую 5 мл сыворотки. центрифугировали при 3000 об/мин в течение 10 мин. Скорость оседания эритроцитов была определяют с помощью ручного метода оседания эритроцитов (т. аспирация образца крови с наблюдением оседания через 60 мин). То анализы сыворотки проводились до и после лечения. Сравнивали сывороточные показатели с нормальными референтными уровнями. Референсными уровнями для этих тестов были: СРБ < 1 мг/дл, СОЭ ≤ 10 мм/ч и ALB 3.5-5 г/дл [14, 27]. Изменения в сыворотке были учитывались, когда индексы отличались от контрольных уровней.

Функциональные легочные тесты

Легочную функцию оценивали с использованием модели легочной функциональной диагностики Koko C080501 (NSpire Health Ltd). Данные получены в соответствии с Руководством исследования функции легких с применением бронходилататора через 15 мин после первая фаза. Функциональный тест легких измеряет поток воздуха и наличие препятствия в дыхательных путях или бронхах и определяет объем легких.Оценка легочной функции определяли наличие следующих вентиляторных дефектов: рестриктивные, обструктивные или смешанные. Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), форсированная объем выдоха за 1 с (ОФВ1) и отношение ОФВ1/ФЖЕЛ. Поток воздуха обструкция определялась как постбронходилятационный ОФВ1/ФЖЕЛ < 70% с ФЖЕЛ > 80%. Рестриктивные дефекты определяли как ОФВ1/ФЖЕЛ ≥ 70% с прогнозируемой ФЖЕЛ < 80%. Смешанные дефекты определялись как прогнозируемый ФЖЕЛ <80% и ОФВ1/ФЖЕЛ <70%. [28]. Легочные функциональные тесты также оценивались по шкале от 0 до 3 в зависимости от тяжести функционального расстройство: 0 = нормальное, 1 = легкое, 2 = умеренное, 3 = тяжелое.

Протокол и количественный анализ компьютерной рентгенографии легкого участие

Протокол получения изображения

Рентгенологическое исследование органов грудной клетки проводилось с использованием следующих параметров: Расстояние до источника пленки 1,80 м, 90–120 кВп, 2–8 мАс, 43 см (электронная пластина 35 см) размер, а также профильную (П) и задне-переднюю (ПА) проекции.

Анализ изображений и количественная оценка поражения легких

Анализ изображений и количественная оценка поражения легких: Мы использовали вычислительный алгоритм, разработанный Giacomini et al. [24]. Этот подход позволяет количественно оценить поражение легких на основе изображений CR. Алгоритм состоял из следующего:

Шаг 1. Сегментация рентгенограммы грудной клетки. Изображения компьютерной рентгенографии (КР) в ПА и просмотры P были загружены и прочитаны. Интересующие области были вручную сегментирован рентгенологом, выбравшим участок легкого для анализа.

Шаг 2. Бинаризация и расширение. Определенные области легких были бинаризированы и расширен.

Этап 3. Объем легких. Общий объем легких определяли по пересечениям между расширения в обоих представлениях.

Этап 4. Вовлечение легких. Ручная сегментация поражения на рентгенограмме ПА была определена проекция. Отношение сигнал-разность-шум (SDNR) была рассчитана скомпрометированная область легкого, и толщина поражения легкого была оценена [24].

Этап 5. Объемный количественный анализ. Количественная оценка трехмерного определяется поражение легких. Это обесценение было оценено путем подсчета пиксели, которые принадлежали легким и пораженным областям (). Эта объективная количественная оценка была выполнена как до и после лечения.

Представление скомпрометированного объема легкого в трехмерном Посмотреть.

Аналитическая методология

Исследования сыворотки и количественная оценка поражения легких сравнивались до и последующая обработка между схемами I и II. Мы также сравнили тест функции легких результаты с количественной оценкой на основе алгоритма для двух схем. Мы тоже оценивали уменьшение вовлечения легких (RLI) в соответствии со следующими уравнение:

, где Vf — объективная количественная оценка поражения легких после лечения, а Vi — объективная количественная оценка поражения легких до лечения.

Статистический анализ

Мы указали средние значения и стандартные отклонения нормально распределенных значений, а межквартильные диапазоны ненормально распределенных значений. Средний тест настроения с p = 0,003 проводили для сравнения значений до и после лечения. Статистический для сравнения схем I и II был проведен анализ Манна-Уитни с p = 0,05, и клинические данные. Корреляция Пирсона была применена для корреляции метод трехмерной компьютерной рентгенографии (3D) и исследование функции легких.То оценка по уменьшению поражения легких методом 3D и сывороточные показатели были сравнение с использованием статистики Бланда-Альтмана для оценки согласованности между методами [29], количественной оценки величины и направления систематической ошибки, и определить верхний и нижний пределы согласия (погрешность ± два стандартных отклонения).

Результаты

Мы охарактеризовали клинические данные всех пациентов (). Эта процедура применялась для контроля сходства и различия между образцами пациентов. Нет существенных различий в возрасте, симптом продолжительность или история курения были обнаружены между двумя группами пациентов (p > 0.05, U-критерий Манна-Уитни).

Таблица 1

Сравнение клинических данных больных ТБ, получавших лечение Схема I или Схема II. Данные выражены как среднее ± стандарт. отклонение, показывающее значительное сходство между использованным пациентом образцы.

Клинические данные	Схема I 2	P *	P *
Возраст (лет)	58 ± 16	56 ± 12	0.71
Симптом продолжительность (месяцы)	3 ± 3	2 ± 1	0,83

История курения (пакеты в день)	52 ± 43	50 ± 35	0. 94

Определяли процент поражения легких и уровни СРБ, СОЭ и ALB до и после лечения (). Легкое вовлечение уменьшилось после лечения (2% ± 2%) по сравнению с до лечения (8% ± 6%); Медианный тест настроения, р = 0,003; .а).Уровни С-реактивного белка и СОЭ снизились после лечения по сравнению с до лечения (.b и 2.c). Уровень альбумина увеличение после лечения по сравнению с до лечения (средний критерий настроения, p = 0,003; .г). Лечение по схеме I и схеме II не влияет на параметр поражения легких. Две группы представили аналогичные ответы, а именно уменьшение первоначального участия.

(a) Анализ поражения легких между Схемой I и Схемой II (медиана до лечения = 6% для Схемы I; медиана до лечения = 10% для Схема II; медиана после лечения = 1% для схем I и II).(б) Блочная диаграмма СРБ до и после лечения у пациентов, получавших лечение Схема I или Схема II (ПОСТ I и ПОСТ II соответственно). Схемы I и II: медиана до лечения = 15 мг/дл, медиана после лечения = 1 мг/дл. (с) Блочная диаграмма СОЭ до и после лечения у пациентов, получавших лечение Схема I или Схема II (ПОСТ I и ПОСТ II соответственно). Схема I и II: медиана до лечения = 44 мм/ч. Схема I: медиана после лечения = 15 мм/ч. Схема II: медиана после лечения = 13 мм/ч. (d) Уровни альбумина увеличение после лечения по сравнению с до лечения у пациентов, которые были обработаны по схемам I и II.Нижняя и верхняя границы области прямоугольники обозначают 25-й и 75-й процентили соответственно. Твердое тело горизонтальные линии в прямоугольниках обозначают медиану. Квадраты представляют значение. Усы над и под прямоугольниками представляют максимальное и минимальные значения соответственно. ^{а, б} значащие разница (статистический анализ с помощью медианного критерия настроения с р < 0,003 между предварительной и последующей обработкой; и статистический анализ Манна Уитни с p > 0,05 между схемами I и II).

Оценка уменьшения поражения легких на основе рентгеновских изображений

На основании объективной количественной оценки поражения легких мы измерили RLI% в пациенты, которых лечили по схемам I и II. Пациенты, получавшие лечение по Схеме I было 73 ± 12% уменьшение поражения легких. Пациенты, получавшие лечение по Схеме II, имели снижение на 70±17%. Разница в схемах лечения не мешала уменьшение поражения легких. Снижение RLI% статистически не отличалось между двумя схемами лечения (Манн-Уитни, p > 0.05).

Определение поражения легких на основании рентгенограмм и анализа сыворотки результаты

На основании сравнения результатов анализа сыворотки и поражения легких мы сопоставили количественная оценка поражения легких на изображениях с уровнями СРБ, СОЭ и ALB уровни (острая фаза реакции). показывает сопоставление образцов между поражением легких и индексами сыворотки до и после лечения у пациентов, получавших схемы I и II. Мы наблюдали снижение площадь дисперсии корреляций до и после лечения.Обе группы (Схема I и Схема II) восстанавливались одинаково (Mann Whitney, p > 0,05).

Панель карт пациентов и индекс сыворотки — Ордината на графиках представляет собой процент поражения легких, а ось абсцисс соответствующий сывороточный индекс. Первая строка панели показывает процент поражения легких по сравнению с уровнями С-реактивного белка для Схема I (а) и Схема II (б). Во второй строке панели отображается процент поражения легких по сравнению со скоростью оседания эритроцитов для Схема I (в) и Схема II (г).Третья линия – поражение легких. процент по сравнению с уровнями альбумина для Схемы I (e) и Схемы II (f). Статистический анализ Манна Уитни с p > 0,05 между схемами I и II. Незакрашенные квадраты (заполненные квадраты) представляют результаты пациентов до (лечение после. Как и ожидалось, произошло явное уменьшение площади образца. наблюдались после лечения, с сывороточными показателями в пределах нормы ценности. Графики показывают, что новый метод трехмерной реконструкции оценить поражение легких, сопровождающееся снижением сыворотки индексы.

отображает графики Бленда-Альтмана разница в баллах между уменьшением поражения легких по 3D-методу и сыворотке индексы. Методы статистически не отличались; через оценки, которые мы нашли соответствие между RLI и индексами сыворотки.

Графики Бланда-Альтмана для оценок: A) RLI и CRP для Схемы I; Б) РЛИ и CRP для Схемы II; C) RLI и ESR для схемы I; D) РЛИ и СОЭ для Схема II; E) RLI и ALB для схемы I; и F) RLI и ESR для схемы II.Разницу между методами сравнивали со средним между методы. Короткими пунктирными линиями обозначен интервал двух стандартных отклонения, что указывает на превосходный уровень статистической согласованности между результатами.

Поражение легких по данным рентгенологического исследования в сравнении с исследованиями функции внешнего дыхания

При исследовании функции легких обструктивные дефекты были наиболее частыми вентиляторами расстройство (48%). Рестриктивные дефекты и нормальная функция присутствовали в 22% и 16% случаев. пациентов соответственно.Смешанные дефекты присутствовали у 15% пациентов. (). Обнаружена высокая корреляция между степенью легочной дисфункции и количественной оценкой поражения легких (r=0,87, p=0,33, схема I; r=0,98, p=0,02, схема II). 1 степень была самой распространенной. уровень тяжести у пациентов, получавших схему I (35%), тогда как схема II представляла одинаковая частота для разных степеней тяжести (27%).

Таблица 2

Функциональные легочные тесты и тяжесть легочной дисфункции у пациенты, которых лечили по схемам I и II.Поражение легких является представлен как среднее.

		Частота в схеме I	Участие легких в схеме I	Частота на схеме II	Участие легких на схеме II
Тест на легочной функции	обструктивных дефектов	13/25 (52%)	1,3%	11/25 (44%)	2,3%
	Ограничительные дефекты	6/25 (24%)	3. 3%	5/25 (20%)	29%	2,7%
	смешанные дефекты	4/25 (16%)	2,9%	3/25 (12%)	1,0%
	Норма	2/25 (8%)	0,2%	6/25 (24%)	1,8%
Тяжесть легочной Dysфункция	0	2/21 (10%)	0,2%	0,2%	6/22 (27%)	1,8%	1,8%
	1	7/21 (35%)	0. 4%	6/22 (27%)	0,9%
	2	6/21 (30%)	(30%)	1,8%	4/22 (19%)	1,3%
	3	5/21 (25%)	3,5%	6/22 (27%)	4,6%

Обсуждение

Настоящее исследование проанализировано

схемы лечения. Затем мы определили связь между поражением легких, индексы и результаты исследования функции внешнего дыхания.Группы пациентов имели схожие особенности в отношении возраста, продолжительности симптомов и истории курения. Курение важный фактор, существенно влияющий на развитие туберкулеза [30]. Уиллкокс и Фергюсон показали, что курение имел аддитивный эффект на обструкцию дыхательных путей [20]. Тем не менее, все пациенты, которые были оценены в исследовании, имели статистически схожая курительная нагрузка, что подразумевает сходство возможного легочного нарушение.

Мы количественно оценили поражение легких на основе исследований до и после лечения с использованием трехмерный аналитический метод [24].То количественная оценка поражения легких подтвердила статистически сходные сокращения постлечение по двум схемам (медианный критерий настроения, p = 0,003; см. рис. 2, а). Снижение RLI% статистически не отличалось между двумя схемами лечения. (Манн-Уитни, p > 0,05).

В некоторых исследованиях сообщалось о побочных реакциях на противотуберкулезные препараты различной степени тяжести [31]. В данном исследовании мы использовали два различные схемы лечения. При постоянном повышении резистентности бактерий к лекарствам необходимо включение этамбутола в лечение [8]. Бобровиц и др. [32] показали, что использование этамбутола было лучшей переносимостью. режим и обеспечил адекватное лечение распространенного туберкулеза. Однако наш результаты в отношении поражения легких до и после лечения показали, что оба схемы привели к аналогичному восстановлению функции легких и поражению легких. Кроме того, нет результатов, указывающих на то, что этамбутол влияет на степень конечного повреждение легких по сравнению с другими методами лечения. В стремлении преодолеть сопротивление по сравнению с изониазидом, этамбутол сохранил свою эффективность в ингибировании микобактерий и не не влияет на последствия поражения легких.

Сывороточные тесты СРБ и СОЭ показали наличие воспалительного процесса до лечения процесс, который ослаблялся обеими схемами обработки (см. рис. 2.б и в). Высокий Уровни СРБ и СОЭ до лечения в обеих группах пациентов были напрямую связаны с степени воспаления и активности заболевания [12], представляя высокое поражение легких. Мы обнаружили существенные различия в уровнях СРБ и СОЭ между до и после лечения в двух группах (медиана настроения тест, p < 0,001), без различий между схемами I и II (Mann Whitney, p > 0. 05). Альбумин является отрицательным острофазным белком, содержание которого уменьшается во время воспаления, а также может использоваться для оценки нутритивного статуса [33]. Наши результаты до лечения выявили низкий уровень ALB. уровни, предполагающие недоедание у пациентов. После лечения уровни ALB увеличились до контрольных уровней, что свидетельствует об улучшении нутритивного статуса пациентов (семя).

На картах показано, что легкие вовлеченность была непосредственно связана с результатами анализа сыворотки, что отражалось сходными уменьшение вовлечения легких между до и после лечения.Анализы сыворотки были отличный инструмент для мониторинга эффективности лечения ТБ, и как Схема I, так и Лечение II приводило к тенденции показателей сыворотки приближаться к эталонным. уровни. На результаты средних значений до и после лечения сильно влияют по неоднородности в выборке пациентов. показывает сильное уменьшение объема поражения легких на схемах I и II, доведение сывороточных показателей до нормы. Наши результаты, показанные в, указывают на значительное согласие между Метод 3D и сывороточные индексы.Это соответствие предполагает, что 3D-реконструкция метод можно использовать для мониторинга туберкулеза, поскольку он тесно согласуется с индексы острой фазы сыворотки, вносящие вклад в новый параметр анализа, связанный с ТБ последствия.

Даже в случае микробиологического излечения следует учитывать другие переменные при оценке последствий у пациентов. Некоторые последствия после лечения включают функциональное нарушение легких и повреждение легких [19]. В предыдущих исследованиях сообщалось, что более половины пациентов, полного лечения имеют последующую легочную недостаточность [28].Лонг и др. [34] обнаружили, что рестриктивные дефекты легких чаще встречались у пациентов с кавернозными области. О рестриктивных дефектах легких также сообщал Candela at al. [35] и Mbatchou Ngahane et al. [28]. Деструкция легочной паренхимы имеет было характерным эффектом рестриктивных нарушений [18]. Однако преобладание обструктивных дефектов легких у настоящее исследование (48% пациентов) подтвердило результаты Уилкокса и Фергюсона. [20] и Ли и Чанга [36].

В настоящем исследовании преобладало обструктивное расстройство, вызванное частичное изнашивание бронхиальных стенок, что приводит к потере лучевой тяги и, как следствие, ухудшение воздушного потока [18].Чанг и др. [37] сообщили что поражение бронхов является важным предиктором ухудшения легочной функции и наличие обструктивных нарушений после лечения завершенный. Примечательно, что нормальные экзамены наблюдались в три раза чаще у пациентов, которых лечили по Схеме II (24%), по сравнению со Схемой I (см. ). Однако объективная количественная оценка поражения легких у пациентов с нормальной легочной функцией вариабельность, без существенных отличий от других легочных нарушений (Манн-Уитни, p > 0.05).

Мы также связывали степень выраженности функциональной дисфункции с объективная количественная оценка обесценения. Более крупные легочные поражения могут вызвать более функциональное поражение легких. Наши результаты подтвердили данные Chung et al. [37], которые обнаружили, что субъективное рентгенологическое распространение ТБ на рентгенограммах ассоциировалось с функциональным поражением легких. Плит и др. [38] сообщили о сходных результатах, а именно о том, что легкие нарушение, оцениваемое по субъективным рентгенологическим показателям, влияло на состояние легкого после лечения функция.показывает, что оценка поражения легких на основе изображений трехмерной реконструкции коррелировало с легочные функциональные пробы.

Заключение

Мы применили метод трехмерной реконструкции для оценки поражения легких в когорте лечили больных туберкулезом и сравнивали результаты с показателями сыворотки и функцией легких тесты. Мы также обнаружили высокий уровень совпадения результатов в основном между 3D метод реконструкции с С-реактивным белком и степенью функционального легкого ухудшение состояния после лечения. Применяемая здесь методика не требует дополнительные процедуры или новые обследования у больных туберкулезом, а также предоставляет подход и способствует более полной оценке состояния пациента.

Сокращения

ALB: альбумин; CR: компьютерная рентгенография; СРБ: С-реактивный белок; СОЭ: эритроциты скорость оседания; ОФВ: объем форсированного выдоха; ФЖЕЛ: форсированная жизненная емкость легких; Р: профиль; PA: задне-передний; RLI: уменьшение поражения легких; SDNR: отношение разности сигналов к шуму; ТБ: туберкулез; V _f : цель количественная оценка поражения легких после лечения; V _и : цель количественная оценка поражения легких до лечения.

Благодарности

Авторы благодарят Больницу клиник в Ботукату за поддержку. Эта работа представляет собой часть проекта INCT-FNA Proc.No.464898/2014-5.

Сноски

Наличие данных и материалов: Все данные, полученные или проанализированные в ходе этого исследования, включены в эту публикацию статья.

Финансирование: Авторы также благодарны бразильским агентствам Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (номер 2015/01948-3) в Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel Superior, CNPq и INCT-FNA за финансовые служба поддержки».Кроме того, эта публикация была поддержана Координационным Улучшение кадров высшего образования (CAPES) через «Programa Editoração CAPES» — заявка № 3/2016, грант № 0722/2017, запись № 88881.142062/2017-01 и Национальным советом по научно-техническому развитию (CNPq) и Координация совершенствования кадров высшего образования (CAPES) через «Редакционную программу CNPq/CAPES», вызов № 18/2018, грант № 404770/2018-5.

Утверждение этики: Вся информация, полученная и обработанная в ходе этого исследования, соответствовала одобрение комитета по этике учреждений авторов (Comitê de Ética em Pesquisa — Plataforma Brasil Nº13112213.0.0000.5411).

Согласие на публикацию: Неприменимо.

Ссылки

Lin CH, Lin CJ, Kuo YW, et al. Смертность от туберкулеза: характеристика больных и причины. BMC Infect Dis. 2014;14(1):5. дои: 10.1186/1471-2334-14-5. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Rao VK, Lademarco EP, Fraser VJ, Kollef MH. Влияние сопутствующей патологии на смертность после госпитализации диагностика туберкулёза. Грудь. 1998;114(5):1244–1252.doi: 10.1378/сундук.114.5.1244. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Dias-Baptista IMF, Usó SMRS, Marcondes-Machado J. Тенденции развития туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью. J Venom Anim Toxins Incl Trop Dis. 2008;14(2):203–223. doi: 10.1590/S1678-91992007007500001. [CrossRef] [Google Scholar]
Parise-Fortes MR, Lastória JC, Marques SA, et al. Лепроматозная лепра и перианальный туберкулез: клинический случай и литературный обзор. J Venom Anim Toxins Incl Trop Dis. 2014;20(1):1–6. дои: 10.1186/1678-9199-20-38. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Глобальный отчет Всемирной организации здравоохранения по туберкулезу. 2012 г. http://www.who.int/tb/publications/global_report/gtbr12_main.pdf ВОЗ.
Джагер С., Караргирис А., Кандемир С. и др. Автоматический скрининг на туберкулез на рентгенограммах грудной клетки: опрос. Quant Imaging Med Surg. 2013;3(2):89–99. doi: 10.3978/j.issn.2223-4292.2013.04.03. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Глобальный отчет Всемирной организации здравоохранения по туберкулезу.2016 г. http://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/250441/9789241565394-eng.pdf?sequence=1 ВОЗ.
Conde MB, Lapa e Silva JR. Новые схемы для сокращения продолжительности лечения лекарственно-чувствительный туберкулез легких. Наркотики Dev Res. 2011;72(6):501–508. doi: 10.1002/ddr.20456. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Zierski M. Прерывистые схемы лечения легочных туберкулёз. Хай. 1979;156(1):17–32. [PubMed] [Google Scholar]
Oliva VM, Cezário GAG, Cocato RA, Marcondes-Machado J.Туберкулез легких: гематология, биохимия сыворотки и связь с длительностью заболевания. J Venom Anim Toxins Incl Trop Dis. 2008;14(1):71–81. doi: 10.1590/S1678-91992008000100006. [CrossRef] [Google Scholar]
Gruys E, Toussaint MJ, Niewold TA, Koopmans SJ. Реакция острой фазы и белки острой фазы. J Zhejiang Univ Sci B. 2005; 6 (11): 1045–1056. doi: 10.1631/jzus.2005.B1045. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Martins C, Gama ACC, Valcarenghi D, Batschauer APB.Гама ACdC, Валкаренги Д, Батшауэр APdB. Маркеры острой фазы ответ на лечение туберкулеза легких. Медицинская лаборатория J Bras Patol. 2014;50(6):428–433. doi: 10.5935/1676-2444.20140052. [CrossRef] [Google Scholar]
Horak E, Gassner I, Solder B, Wachter H, Fuchs D. Уровни неоптерина и туберкулез легких у младенцы. Хай. 1998;176(5):337–344. doi: 10.1007/PL00007615. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Pepys MB, Hirschfield GM. С-реактивный белок: критическое обновление.Джей Клин Инвест. 2003; 111(12):1805–1812. doi: 10.1172/JCI200318921. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Kager LM, Roelofs JJTH, de Vos AF, et al. Рецептор эндотелиального протеина С и активированный протеин С играют важную роль. ограниченная роль в защите хозяина во время экспериментальных туберкулёз. Тромб Хемост. 2013;109(04):726–737. doi: 10.1160/Th22-11-0859. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Укрпе И.С., Южная Л. Показатели скорости оседания эритроцитов при активном туберкулезе с и без коинфекции ВИЧ.S Afr Med J. 2006; 96 (5): 427–428. [PubMed] [Google Scholar]
Enomoto Y, Hagiwara E, Komatsu S, Nishihira R, Baba T, Ogura T. Сравнение биомаркеров активности туберкулеза легких — сывороточные поверхностно-активные белки А и D, KL-6, С-реактивный белок и скорость оседания эритроцитов. Кеккаку. 2014;89(7):637–642. Статья на японском. Туберкулез. [PubMed] [Google Scholar]
Baez-Saldaña R, Lopez-Arteaga Y, Bizarron-Muro A, et al. Новая система оценки для измерения рентгенологических аномалий и родственные спирометрические показатели при вылеченном туберкулезе легких.ПЛОС Один. 2013;8(11):e78926. doi: 10. 1371/journal.pone.0078926. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Pasipanodya JG, McNabb SJ, Hilsenrath P, et al. Легочная недостаточность после туберкулеза и ее вклад в Бремя туберкулеза. Общественное здравоохранение BMC. 2010;10(1):259. дои: 10.1186/1471-2458-10-259. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Willcox PA, Ferguson AD. Хроническая обструктивная болезнь дыхательных путей после лечения легочной туберкулёз. Респир Мед.1989;83(3):195–198. doi: 10.1016/S0954-6111(89)80031-9. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Rosas IO, Yao J, Avila NA, Chow CK, Gahl WA, Gochuico BR. Автоматизированная количественная оценка результатов КТ высокого разрешения в лица с риском легочного фиброза. Грудь. 2011;140(6):1590–1597. doi: 10.1378/сундук.10-2545. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Smith-Bindman R, Lipson J, Marcus R, et al. Доза облучения, связанная с обычной компьютерной томографией осмотров и связанный с этим связанный с этим пожизненный риск рак. Arch Intern Med. 2009;169(22):2078–2086. doi: 10.1001/archinternmed.2009.427. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Targowski T, Chelstowska S, Plusa T. IGRA как прогностический фактор немых легочных изменений в лица после заражения туберкулезом. Хай. 2014;192(6):869–874. doi: 10.1007/s00408-014-9637-y. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Giacomini G, Miranda JR, Pavan AL, et al. Лекарство. 26. Том. 94. Балтимор: 2015.Количественная оценка воспалительных процессов в легких с помощью грудной клетки рентгенография: туберкулез как мотивирующее применение; е1044. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Zumla A, Raviglione M, Hafner R, Fordham von Reyn C. Туберкулез. N Engl J Med. 2013;368(8):745–755. doi: 10.1056/NEJMra1200894. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Miller MR, Hankinson J, Brusasco V, et al. Стандартизация спирометрии. Eur Respir J. 2005;26(2):319–338. дои: 10.1183/036. 05.00034805. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Рохини К., Сурекха Бхат М., Шрикумар П.С., Махеш Кумар А. Оценка гематологических параметров при туберкулезе легких пациенты. Индиан Дж. Клин Биохим. 2016;31(3):332–335. doi: 10.1007/s12291-015-0535-8. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Mbatchou Ngahane BH, Nouyep J, Nganda Motto M, et al. Посттуберкулезное нарушение функции легких при туберкулезе справочная клиника в Камеруне. Респир Мед. 2016; 114:67–71.doi: 10.1016/j.rmed.2016.03.007. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Martin Bland J, Altman DG. Статистические методы оценки согласованности двух методов клинических измерений. Ланцет. 1986;327(8476):307–310. doi: 10.1016/S0140-6736(86)-8. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Hassmiller KM. Связь между курением и туберкулезом. Salud Publica Mex. 2006; 48 (прил. 1): S201–S216. doi: 10.1590/S0036-36342006000700024. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Blumberg HM, Burman WJ, Chaisson RE, et al. Американское торакальное общество/Центры по контролю и профилактике заболеваний Американское общество профилактики/инфекционных заболеваний: лечение туберкулёз. Am J Respir Crit Care Med. 2003;167(4):603–662. doi: 10.1164/rccm.167.4.603. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Идентификатор Бобровица. Этамбутол по сравнению с рифампином в оригинальном лечении туберкулез легких. Хай. 1980;157(3):117–125. [PubMed] [Google Scholar]
Bisaso KR, Owen JS, Ojara FW и др. Характеристика изменений концентрации альбумина в плазме при ТБ/ВИЧ пациентов, получающих антиретровирусную и противотуберкулезную терапию.В Силико Фармакол. 2014;2(1):3. doi: 10.1186/s40203-014-0003-9. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Лонг Р., Майчер Б., Дхар А., Манфреда Дж., Хершфилд Э., Антонисен Н. Туберкулез легких лечится терапией под непосредственным наблюдением: серийные изменения в структуре и функции легких. Грудь. 1998;113(4):933–943. doi: 10.1378/сундук.113. 4.933. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Candela A, Andujar J, Hernaédez L, et al. Функциональные последствия туберкулезного плеврита у больных правильно обрабатывали.Грудь. 2003;123(6):1996–2000. doi: 10.1378/сундук.123.6.1996. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Lee JH, Chang JH. Функция легких у пациентов с хронической обструкцией дыхательных путей вследствие туберкулезное разрушение легкого. Респир Мед. 2003;97(11):1237–1242. doi: 10.1016/S0954-6111(03)00255-5. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Chung KP, Chen JY, Lee CH и др. Клиники. 4. Том. 66. Сан-Паулу: 2011. Тенденции и предикторы изменений легочной функции после лечение туберкулеза легких; стр.549–556. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Plit ML, Anderson R, Van Rensburg CE, et al. Влияние антимикробной химиотерапии на спирометрические показатели и провоспалительные индексы при тяжелом легочном туберкулёз. Eur Respir J. 1998;12(2):351–356. doi: 10.1183/036. 98.12020351. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

AJRCCM: 100-летний юбилей. Специальный раздел исторических изображений: туберкулез тогда и сейчас

одноименной болезни, образы остались жизненно важным способом коммуникации, используемым этим Журналом .С помощью слов и изображений Журнал старательно сообщал о постепенном преобразовании бесчисленных аспектов респираторной медицины за последние сто лет, не в последнюю очередь о значительных достижениях в диагностике и терапии туберкулезной инфекции. Здесь мы представляем изображения, выбранные из статей, опубликованных в журнале за первое десятилетие , в сопровождении нескольких современных изображений, чтобы проиллюстрировать медицинскую практику тогда и сейчас.

Раздел:

ВыберитеНаверх страницыРисунок 1: Визуализация Лун… <<Рисунок 2: Визуализация ворот I...Рисунок 3: Визуализация трубки...Рисунок 4: Отдых и загар...Рисунок 5: Индукция легкого...Исследования, затем практика. ..Ссылки
Рисунок 1 (1) был опубликован в 1925 г., иллюстрируя, как рентгенографическое обнаружение апикального туберкулеза на ранней стадии может быть улучшено за счет позиционирования. Исключение апикального туберкулеза в «хорошем легком» считалось особенно важным перед лечением контралатерального туберкулеза с помощью искусственного пневмоторакса или торакопластики.
Раздел:
ВыберитеНаверх страницыРисунок 1: Визуализация Лун…Рисунок 2: Визуализация ворот I… <<Рисунок 3: Визуализация трубки... Рисунок 4: Отдых и солнечные лучи... Рисунок 5: Индукция легкого... Исследование, затем практика... Ссылки
Во время В начале 20-го века визуализация корней была ограничена простыми рентгенограммами, как показано на рисунке 2А, который был опубликован в 1927 году (2). В этой публикации отличить активную туберкулезную внутригрудную лимфаденопатию от других внутригрудных изменений описывается как «наибольшая трудность» и обсуждается, как интерпретировать такие изображения (2). На нижней панели показаны визуализация и взятие образцов прикорневой лимфаденопатии, которые в настоящее время широко применяются в 2017 году: компьютерная томография (КТ), демонстрирующая внутригрудную лимфаденопатию (рис. 2B), эндобронхиальное ультразвуковое исследование и забор прикорневых лимфатических узлов (рис. 2C, воспроизведено с разрешения из ссылки 3). .
Рисунок 3: Визуализация туберкулезных полостей
Раздел:
ChooseВ начало страницы ..Рисунок 5: Индукция легких…Исследования, затем практика…Ссылки
Фотографии туберкулезных полостей, обнаруженных в рассеченных легких, были одними из самых ранних изображений, опубликованных в журнале Journal , как показано на рисунке 3A, с 1918 года (4) . Однако отличить полости от других кольцевидных теней или локализованного пневмоторакса с помощью обычных рентгенограмм in vivo может оказаться затруднительным (5).
Введение рентгеноконтрастного материала в дыхательные пути для получения бронхограмм стало все более популярным в 1920-х годах, что повысило диагностическую ценность таких рентгенограмм. Рисунок 3B был опубликован в 1927 году (5) и представляет собой простую рентгенограмму человека с прогрессирующим туберкулезом после инстилляции липидола, который содержал 40% йода в маковом масле. В дополнение к контрасту, указывающему на бронхоэктазы нижней доли, скопление шарика масла в левой верхней доле демонстрирует наличие полости, хотя размер и форма этой полости остаются неопределенными.
Сегодня КТ может предоставить подробные изображения легких, как показано на рис. 3C, отображая протяженность туберкулезных полостей, потенциально в трех измерениях, вместе с близлежащими связанными структурами.
Рисунок 4: Отдых и солнечный свет в санатории
Раздел:
ВыберитеНаверх страницыРисунок 1: Визуализация луни… .. <<Рисунок 5: Индукция легких... Исследование, затем практика... Ссылки
До открытия эффективной химиотерапии туберкулеза большая часть ухода за больными туберкулезом была сосредоточена на попытках помочь легким зажить с помощью постельного режима и здоровый образ жизни, часто предоставляемый в санаториях. На рис. 4А показаны рекламные объявления, размещенные в Journal в 1918 году, превозносящие услуги различных санаториев и даже такие устройства, как кресло с откидной спинкой, предположительно для помощи в режиме терапии, основанном на постельном режиме. В то время как естественный, так и искусственный солнечный свет широко использовались для лечения туберкулеза. На рис. 4В показаны больные туберкулезом, принимавшие «лечение солнцем» в 1924 г. (6), а рис. 4С появился в публикации 1918 г., иллюстрирующей лечение туберкулеза гортани с помощью перенаправленного конденсированного солнечного света (7).Искусственные солнечные лампы представляли собой более надежный источник искусственного солнечного света, и рисунок 4D был опубликован в 1921 г. как часть обзора использования естественного и искусственного солнечного света при лечении туберкулеза (8). Сегодня, хотя лечение солнцем давно исчезло, соответствующая роль добавок витамина D в лечении туберкулеза остается предметом активных исследований и дискуссий в журнале Journal (9).
Рисунок 5: Индуцирование коллапса легкого для лечения туберкулеза
Раздел:
ChooseНаверх страницыРисунок 1: Визуализация Лун…Рисунок 2: Визуализация ворот I…Рисунок 3: Визуализация трубки…Рисунок 4: Отдых и загар…Рисунок 5: Индукция легких… <<Исследуйте, затем практикуйте... Ссылки
Другой режим Лечение туберкулеза в начале 20 века заключалось в том, чтобы вызвать ателектаз пораженной доли. Коллапса можно добиться несколькими методами, включая введение искусственного пневмоторакса, как показано на рис. 5А, опубликованном в 1925 г. (10). Торакопластика была еще одним средством достижения коллапса легкого, часто после неудачного лечения с использованием искусственного пневмоторакса.Хотя на рис. 5В показан успешно пролеченный пациент (11), в 1924 г. смертность от процедуры составляла 25%, и только 50% возвращались к «удовлетворительной степени здоровья». Этот риск, возможно, подчеркивает плохой прогноз туберкулеза в то время (11). Поразительные анатомические эффекты торакопластики, выполненной в эту эпоху, все еще иногда наблюдаются среди выживших пожилых людей. На рис. 5C показаны рентгенограмма грудной клетки и КТ поперечного сечения пожилого пациента, перенесшего правостороннюю торакопластику в раннем взрослом возрасте.
Торакальная шина, показанная на рис. 5D, опубликованная в 1925 г., пропагандировалась либо как альтернатива искусственному пневмотораксу, либо как дополнение к резекции ребер. Клиницисты надеялись, что покой больного легкого приведет к образованию рубцовой ткани и, в конечном итоге, к заживлению легкого.
Лечение туберкулеза путем искусственного коллапса легкого было заменено разработкой эффективной химиотерапии. Однако недавно сообщалось, что множественная лекарственная устойчивость побудила клиницистов лечить туберкулез, вызывая локальные ателектазы (12), что напоминает подходы почти столетней давности, хотя теперь они используют эндобронхиальные клапаны (рис. 5E).На рис. 5F показано введение эндобронхиального клапана, приводящее к изолированному коллапсу верхней доли левого легкого, что заметно отличается от эффекта торакопластики (рис. 5С).
Исследование затем для практики сейчас
Раздел:
ВыберитеВерх страницыРисунок 1: Визуализация Луни… Рисунок 5: Индукция пульмона… Исследование, затем практика… <<Ссылки
Хотя некоторые из представленных исторических изображений могут показаться устаревшими, даже варварскими, с нашей «современной» точки зрения, мы не должны считать себя оторванными от этого наследия, которые иногда могут помочь нам применить новые технологии для решения современных проблем, как показано на рисунке 5.Эти исследовательские изображения являются частью непрерывного потока инновационных исследований, опубликованных в этом журнале , охватывающем столетие замечательного прогресса. Исследователи 100 лет назад, как и исследователи сегодня, основывались на работе своих предшественников, генерируя и делясь новыми данными для улучшения своей повседневной практики. Точно так же публикации в течение следующих ста лет, несомненно, сделают современную передовую практику настолько же устаревшей для наших преемников, насколько нам представляются практики наших предшественников, и это то, к чему мы должны стремиться.
Каталожные номера
Раздел:
ChooseВерх страницы Пульмон… Исследование, затем практика… Ссылки <<
1. Баум Ф. Значение апикальной рентгенограммы при туберкулезе легких. Am Rev Tuberc 1925; 12: 228–232.
2. Baum F. Дифференциальный рентгенологический диагноз между клиническими проявлениями туберкулеза воротных лимфатических узлов и патологическими изменениями в малом круге кровообращения. Am Rev Tuberc 1927; 16: 445–453.
3. Шах пл. Атлас гибкой бронхоскопии. Лондон: Ходдер Арнольд; 2011.
4. Bushnell GE. Манифестный туберкулез легких. Am Rev Tuberc 1918; 2: 140–178.
5. Миллер Дж.А. Бронхограммы при исследовании заболеваний легких. Am Rev Tuberc 1927; 16: 19–38.
6. Лограссо Х, Балдерри ФК. Гелиотерапия в лечении туберкулеза легких. Am Rev Tuberc 1924; 10: 117–131.
7. Миллс К.В., Форстер А.М. Лечение туберкулеза гортани отраженным конденсированным солнечным светом. Am Rev Tuberc 1918; 2: 699–705.
8. Майер Э. Лечение туберкулеза солнечным светом и искусственным светом. Am Rev Tuberc 1921; 5: 75–157.
9. Уилкинсон Р.Дж., Ланге К.Витамин D и туберкулез: новый взгляд на мощную биологическую терапию? Am J Respir Crit Care Med 2009;179:740–742.
10. Бендов Р.А. Классификация искусственного пневмоторакса и клиническое значение нескольких видов. Am Rev Tuberc 1925; 10: 540–561.
11. Ламберт АВС, Миллер Дж.А. Хирургическое лечение туберкулеза легких методом торакопластического коллапса. Am Rev Tuberc 1924; 10: 9–19.
12. Gompelmann D, Dheda K. Эндоскопическая клапанная терапия: новый терапевтический подход к неизлечимому туберкулезу? Дыхание 2017;93:79–80.
13. Унитаз Howell. Торакальная шина при туберкулезе легких. Am Rev Tuberc 1925; 12: 217–221.
Интеллектуальное выявление легочных туберкулезных полостей с помощью компьютерной томографии
Считается, что одна треть населения мира инфицирована микобактериями туберкулеза (ТБ), при этом частота новых случаев заражения составляет примерно один в секунду.Туберкулез обычно поражает легкие. Индикация полостей в верхних долях легких свидетельствует о высокой инфицированности. Традиционно врачи выявляли его вручную. Но автоматический метод, предложенный в этой статье, ориентирован на точное обнаружение заболевания с помощью компьютерной томографии (КТ) с использованием системы компьютерного обнаружения (CAD). Различные этапы процесса обнаружения включают следующее: (i) предварительная обработка изображения, которая выполняется с помощью таких методов, как изменение размера, маскирование и сглаживание по Гауссу, (ii) сегментация изображения, которая реализуется с использованием модели среднего сдвига и градиентного векторного потока. (GVF) модель, (iii) извлечение признаков, которое может быть достигнуто с помощью градиентного обратного коэффициента вариации и меры круговости, и (iv) классификация с использованием байесовского классификатора.Экспериментальные результаты показывают, что его совершенство в обнаружении полостей очень точно при низком уровне ложных срабатываний (FPR).
1. Введение
Несмотря на то, что было принято много эффективных методов для снижения воздействия туберкулеза, он является третьим по значимости заболеванием, приводящим к смерти каждый год, поскольку для процесса обнаружения используется только рентгеновское излучение. Туберкулезные полости возле ключиц не будут видны на рентгеновских снимках. Таким образом, оценка дозировки для пациентов, вероятно, будет ошибочной, что приведет к проблеме лекарственной устойчивости.Чтобы преодолеть эту проблему, в этой работе предлагается автоматизированный метод сегментации с использованием КТ-изображений. Градиентный обратный коэффициент вариации и меры округлости используются для классификации обнаруженных признаков и подтверждения истинных полостей туберкулеза.
Классификация инфекционных стадий в зависимости от их интенсивности очень важна для выздоровления от болезни в зависимости от стадии ее инфекционного уровня [1]. Рентгенограмма грудной клетки является основным инструментом обнаружения [2]. Диагноз ТБ обычно ставится после комбинации кожных, кровяных и визуализирующих тестов.При рутинной диагностике анализы кожи и крови берутся в случае латентной стадии заболевания, при которой у пациентов не проявляются симптомы. Рентгенографию обычно проводят, когда у пациента обнаруживаются легочные осложнения. Сочетание рентгенологических данных и демографических/клинических данных помогает врачам определить возможность инфекционного ТБ [3].
Вручную обнаружение туберкулезных полостей осуществляется врачами/техниками путем простого просмотра рентгеновских снимков/КТ-изображений. Таким образом, при просмотре изображений невооруженным глазом больше шансов неправильно предсказать интенсивность полостей.Следовательно, из-за этого неправильного предсказания кариеса врачи могут не назначать правильную дозировку лекарства. Они могут назначать высокие или низкие дозы лекарств. Если доза слишком высока, это приведет к различным вредным последствиям, например, к возникновению других заболеваний. Если доза слишком мала, пациент не может быстро выздороветь от болезни. Таким образом, точное обнаружение кариеса необходимо для точного назначения лекарств с правильной дозировкой, чтобы полностью избавиться от болезни.
Таким образом, этот метод обеспечивает точное обнаружение полостей, и, следовательно, врачи используют его для назначения точного лекарства с правильной дозировкой; поэтому больной может вскоре полностью вылечиться от болезни. Туберкулиновая кожная проба (ТКП) или проба Манту является стандартным методом определения того, инфицирован ли человек M. Tuberculosis. Надежное администрирование и чтение TST требует стандартизации процедур обучения, контроля и практики. Некоторые люди могут реагировать на ТКП, даже если они не инфицированы туберкулезом.Но в некоторых случаях люди могут не реагировать на ТКП, даже если они инфицированы туберкулезом. Это усложняет процесс обнаружения. С помощью предложенной методики можно уменьшить сложность определения их интенсивности, а болезнь можно идентифицировать напрямую и точно.
В этом документе основное внимание уделяется точному обнаружению полостей туберкулеза на КТ-изображениях с помощью системы CAD. В настоящее время выявление туберкулезных полостей на КТ-изображениях в основном проводится визуально рентгенологами на основании их знаний и опыта.Компьютерное обнаружение (CADe) и компьютерная диагностика (CADx) — это процедуры в медицине, которые помогают врачам интерпретировать медицинские изображения. Методы визуализации в рентгене, магнитно-резонансной томографии (МРТ) и ультразвуковой диагностике во многом уступают компьютерной томографии. CAD — это технология, сочетающая элементы искусственного интеллекта и цифровой обработки изображений с рентгенологической обработкой изображений. Типичное применение — обнаружение опухоли.
CAD-системы регулярно используются в ряде медицинских учреждений по всему миру. Это помогает рентгенологам в обнаружении аномалий. Все коммерческие компьютерные системы обнаружения используют определенные пороговые значения, чтобы определить, будет ли идентифицированная подозрительная область в конечном итоге занесена в список положительных результатов, и производительность этих систем часто оценивается на основе чувствительности на основе случая, достигаемой при заданном ложноположительном результате. скорость обнаружения. Он разработан для диагностики различных заболеваний и стал широко использоваться в рутинных диагностических процедурах, таких как диагностика рака молочной железы и рака легких [4].
Несмотря на то, что в работах [5, 6] предложено множество методов сегментации легочных полей, автоматическое обнаружение туберкулезных полостей на рентгенограммах изучено недостаточно. Предыдущие исследователи работали над различением аномальных CXR от нормальных, используя особенности текстуры, как в [7, 8]; однако их подходы не направлены на обнаружение полостей. В этой статье мы предлагаем метод автоматической сегментации и классификации полостей туберкулёза на цифровых КТ. Наш метод можно применять как самостоятельно, так и в качестве дополнительного шага к предыдущим методам, чтобы предоставить врачам больше информации о подозрении на туберкулез.
Традиционно для обнаружения использовались рентгеновские лучи. Рентгеновские лучи производят только двухмерную тень объекта. Он не предоставляет никаких подробностей. Рентгеновские лучи проходят практически через любую мягкую ткань тела, тем самым создавая теневое впечатление костей на рентгенограмме. Тень дает неполное представление о форме объекта, избегая деталей. Поскольку рентгеновские лучи создают только тень, возможно, что более мелкие кости будут затемнены более крупными тенями.В результате полости возле ключиц не будут видны на рентгене. Таким образом, это сложная задача для врачей назначать лекарства. Итак, компьютерная томография используется для создания трехмерного изображения из двухмерного рентгеновского снимка, узкий срез за раз. Таким образом, компьютерная томография берет эти осевые изображения, собирает их вместе и воссоздает расположение тканей и органов внутри тела, помогая врачам поставить точный диагноз. Следуя этой методике, можно точно определить интенсивность инфекции.Пациент может быть проверен на полное излечение, и лечение может быть приостановлено [9].
На рис. 1 представлена разница между рентгеновским и компьютерным снимками. Анализируя изображения, мы можем легко сделать вывод, что полости, показанные стрелкой на рентгеновском снимке, нечеткие и не могут быть видны должным образом. Но в случае КТ стрелка четко указывает на полости.
Наличие полостей в верхних долях легких свидетельствует о высокой инфицированности болезнью. Сегментация является важной процедурой анализа и классификации медицинских изображений, особенно для радиологической оценки или компьютерной диагностики.Сегментация изображения относится к процессу разделения изображения на отдельные области путем группировки соседних пикселей на основе некоторых заранее определенных конкретных свойств или особенностей пикселей, представляющих объекты на изображении. Другими словами, сегментация — это метод классификации пикселей, который позволяет формировать области сходства на изображении [10]. Методы сегментации изображения можно разделить на три категории: методы на основе границ, методы на основе областей и методы прямой классификации на основе пикселей.На практике в основном используются региональные методы. Как правило, они очень быстрые и ими легко манипулировать [11].
Для повышения производительности методов на основе регионов и их результатов обычно требуются методы предварительной обработки. Сегментация полостей должна производиться автоматически, для чего обычно используются активные контурные (АК) модели (или змеи) [12–14] в качестве методов сегментации медицинских изображений. AC — это сгенерированные компьютером кривые, которые перемещаются по изображению, чтобы найти границы объекта.Их можно использовать для отслеживания объектов как во временном, так и в пространственном измерениях. Ими можно легко манипулировать с помощью внешних сил GVF. Силы GVF используются для получения змеи, смоделированной как физический объект, обладающий сопротивлением как растяжению, так и изгибу, по направлению к границам объекта.
Силы GVF рассчитываются путем применения уравнений диффузии к обоим компонентам градиента карты краев изображения. Активный контур делается после начального контура для определения конкретной интенсивности полости.В этом методе начального контура используется алгоритм сегментации среднего сдвига. Модели AC имеют ограниченную дальность захвата. Он не может сходиться точно, если начальный контур не указан близко к интересующей области. Поскольку в инфицированных легких возможно наличие более одной полости ТБ, мы оцениваем эффективность моделей АС при сегментации нескольких полостей. Общим недостатком большинства моделей AC является необходимость определения начального контура, близкого к области интереса (ROI), для развития и сходимости алгоритмов.
Различные методы предварительной обработки использовались для удаления нормальных или несвязанных структур на КТ-изображениях. Однако анализ КТ показывает, что такие условия, как текстура и форма, в отдельных легких могут значительно различаться. Следовательно, методы вычитания не могут быть применены напрямую. Чтобы справиться со сложной текстурой и различным распределением интенсивности, в нашем подходе для выделения предполагаемых полостей применяется схема кластеризации и адаптивной пороговой обработки в сочетании с надежной моделью переменного тока.Затем с помощью байесовского классификатора истинные полости отличают от ложных срабатываний (FP). Как сегментация, так и классификация выполняются автоматически. Мы считаем, что наша работа является одной из первых попыток автоматической локализации легочных туберкулезных полостей в КТ с высокой точностью и низким FPR. В [15] авторы предложили методику обнаружения туберкулеза на микроскопических изображениях. Они использовали адаптивную пороговую сегментацию, а также морфологические, цветовые и размерные фильтры для удаления нежелательного набора данных в сегментированном изображении (R-G).
В [16] был предложен метод обнаружения туберкулеза, основанный на процессе бинаризации для установки краевых линий ребер, модели градиентного векторного потока для сегментации и алгоритме K-средних для классификации. Кроме того, в [17] обсуждался метод обнаружения изображений предметных стекол ткани, окрашенных по Цилю-Нильсену ТБ. Модель активной формы использовалась для анализа текстуры. Многоуровневое улучшение изображения для анализа легочного туберкулеза — это задача автоматического обнаружения крошечных узелков, что поможет получить больше информации о легочном туберкулезе.Для распознавания информации о легочной ткани применялись два метода обработки изображений. (1) Предлагается повторяющийся метод сглаживания-увеличения резкости, и оценивается его влияние на положительное улучшение рентгеновских изображений легких. (2) Алгоритм обнаружения гребня будет правильно диагностировать неопределенные узлы, позволяя проводить лечебную резекцию злокачественных узлов на ранней стадии и избегая заболеваемости и смертности при хирургическом лечении доброкачественных узлов. Предложенная методика апробирована на рентгенограммах легких [18].
В [19] авторы предложили эффективный метод двойной шкалы от грубого к мелкому для обнаружения полостей на рентгенограммах грудной клетки. Сопоставление на основе Гаусса, локальный двоичный шаблон и признаки ориентации градиента применяются в крупном масштабе, в то время как округлость, градиентный обратный коэффициент вариации и меры расхождения Кульбака-Лейблера применяются в мелком масштабе. Обзор автоматического скрининга на ТБ на рентгенограммах грудной клетки показывает, что скрининг на ТБ является сложной задачей и открытой исследовательской проблемой [20].
2. Предварительная обработка и экспериментальная установка
Материалы, используемые в этой статье, представляют собой изображения КТ. Они предварительно обрабатываются перед процессом сегментации и классификации. Предварительная обработка изображений может значительно повысить надежность оптического контроля. Предварительная обработка очень полезна в различных ситуациях, поскольку помогает скрыть информацию, не имеющую отношения к конкретной задаче обработки или анализа изображения. Следовательно, целью предварительной обработки является улучшение данных изображения, которое подавляет нежелательные искажения или улучшает некоторые характеристики изображения, важные для дальнейшей обработки.Хотя геометрические преобразования изображений (например, вращение, масштабирование и перемещение) также классифицируются как методы предварительной обработки, в этой модели мы использовали такие методы, как изменение размера изображения, маскирование и сглаживание по Гауссу.
При изменении размера изображения размер изображения увеличивается. Таким образом, пиксели, из которых состоит изображение, становятся все более видимыми, что делает изображение мягким, как показано на рис. 3. Маскирование изображения необходимо выполнить, чтобы удалить область фона (внешнюю область легкого) изображения.Сглаживание по Гауссу выполняется для повышения контраста при одновременном уменьшении шума, вызванного сложной текстурой. Эти изображения обычно имеют низкую контрастность и сложную текстуру. Сложные узоры, окружающие полость туберкулеза, обозначены цифрами, как на рис. 2. Поэтому эти методы трудно применять напрямую без адаптации для легких, инфицированных туберкулезом. Вместо этого после изучения 30 предварительно обработанных изображений создается маска для аппроксимации верхних и нижних зон (ULZ), как показано на рисунке 5.

После предобработки получается предобработанное изображение как на рисунке 4, для которого проводится сегментация. Это делается двумя способами: начальный контур и активный контур. В методе начального контура используется метод, известный как модель сегментации среднего сдвига. Сегментация по среднему сдвигу классифицируется как функция оценки плотности. В активном контуре используется метод градиентного векторного потока. Силы GVF используются для получения змеи, смоделированной как физический объект, обладающий сопротивлением как растяжению, так и изгибу, по направлению к границам объекта.Силы GVF рассчитываются путем применения уравнений диффузии к обеим компонентам градиента карты края изображения. Их можно использовать для отслеживания объектов как во временном, так и в пространственном измерениях. Ими можно легко манипулировать с помощью внешних сил GVF.

3. Модель классификации полостей
Из многих других методов сегментации, предложенных в литературе, этап инициализации в нашем решении является полностью автоматическим, что необходимо, когда необходимо исследовать большое количество ТТ.Инициализация осуществляется в три этапа. На первом этапе происходит предварительная обработка изображений. На втором этапе речь идет о сегментации, при которой выполняется установка порога и кластеризация пикселя для определения начальных контуров предполагаемых полостей [21]. В методе начального контура используется метод, известный как модель сегментации среднего сдвига. Сегментация по среднему сдвигу классифицируется как функция оценки плотности. Исходные контуры затем сходятся с использованием модели AC с помощью алгоритма сегментации GVF.
На третьем этапе подозреваемые полости ТБ либо подтверждаются, либо исключаются с использованием оптимальных порогов в методе байесовской классификации, основанном на градиентном обратном коэффициенте вариации (GICOV) [22] и средней циркулярной мере [23]. Если рядом с ключицами появляется полость, то весьма вероятно, что полость частично окклюзирована, из-за чего видимая часть полости нарушает критерий округлости. Кроме того, по сравнению с рисунком 5, радиоплотные ключицы делают распределение интенсивности легочных полей вблизи них совершенно отличным от других частей легочных полей, для которых может потребоваться другой порог GICOV.Поэтому, если на втором этапе в области ключицы не подтверждается полость, эти области проходят этап сегментации и классификации (третий этап) с использованием нового GICOV и рассчитанных для них порогов округлости.
Обзор модели классификации полостей представлен на рисунке 6. На рисунках 7(a)–7(f) показаны примеры изображений, полученные на этапах процесса классификации.

3.1. Предварительная обработка изображения
Удаление ненужного набора данных в изображении выполняется с использованием следующих методов предварительной обработки: изменение размера изображения, маскирование изображения, сглаживание по Гауссу и преобразование изображений без знака в изображения двойной точности. Изменение размера изображения осуществляется путем минимизации изображения до 300 × 200, поскольку нормальное КТ-изображение легкого будет больше 1000 × 500. Маскирование выполняется таким образом, чтобы на фактическом изображении было два растровых изображения. Неиспользуемым областям присваивается значение в пикселях со всеми битами, установленными на 0. В маскированном изображении областям изображения присваивается значение пикселя всех битов, установленных в 0, а окружающим областям значение всех битов, установленных в 1.
Выравнивание гистограммы — это метод обработки изображений для регулировки контрастности. Используя гистограмму изображения с помощью этой настройки, можно лучше распределить интенсивности на гистограмме.Это позволяет областям с более низким локальным контрастом получить более высокий контраст. Выравнивание гистограммы достигает этого, распределяя наиболее часто встречающиеся значения интенсивности таким образом, чтобы набор данных был более четким. Поскольку используется гауссовский шум, в каждом пикселе значения статистически независимы.
3.2. Сегментация изображения
Сегментация относится к процессу разделения изображения на несколько сегментов (набор пикселей, называемых суперпикселями). Сегментация изображения используется для обнаружения объектов и границ (линий, кривых) на изображениях.Это процесс присвоения метки каждому пикселю изображения, чтобы пиксели с одной и той же меткой могли иметь схожие характеристики. Для сегментации среднего смещения начального контура параметр пространства признаков будет рассматриваться как функция плотности вероятности (вероятность вероятности появления переменной в определенной области будет интегрирована вместе, и будут рассчитаны результаты).
Хотя модели AC, основанные на минимизации энергии, являются эффективными методами сегментации, традиционные модели AC имеют несколько недостатков: они чувствительны к начальному расположению контура, могут иметь слишком малый диапазон захвата для обнаружения полостей, может потребоваться применение других значений параметров для направляют сходимость и плохо работают на слабых краях [24]. Чтобы решить эти проблемы и воспользоваться знанием о том, что границы полостей ТБ следуют переходам от темного к светлому в КТ, мы включаем модели направленного GVF для определения предполагаемых полостей ТБ. Эта модель AC хорошо работает для изменений контраста и слабых краев, поскольку может существовать несколько полостей, как показано на рисунке 2. В отличие от других моделей AC, которые требуют ручного выбора начального контура, мы автоматизируем начальное размещение контура, используя сегментацию среднего смещения, как на рисунке 7(b) и применить адаптивную пороговую настройку для управления процессом кластеризации.Среднее смещение [25] — это метод анализа пространства признаков, который группирует соседние точки данных с похожими характеристиками с помощью процедуры поиска по соседству.
Выбор глобального порога для всего изображения не может дать точный результат из-за различного распределения интенсивности. В нашем адаптивном пороговом подходе порог должен определяться локальными атрибутами изображения. Это будет отражать не только характеристики района, но и наличие туберкулезных полостей.Чтобы обнаружить такой атрибут, мы проводим эксперименты с набором обучающих изображений. Из-за разрушения легочной ткани, вызванного туберкулезом, текстура одного легкого, скорее всего, будет сильно отличаться от другого на одной и той же КТ [26]. Следовательно, к отдельным легким следует применять разные пороговые значения в зависимости от их содержимого.
Существующая система обнаружения кариозных полостей была сделана с использованием CXR, где трудно определить кариозные полости возле ключиц.Но в предлагаемой системе мы ориентируемся на КТ-изображения, поскольку КТ-изображения дают трехмерное изображение и точную картину полостей возле ключиц, которые можно четко увидеть, и, следовательно, обнаружение выполняется точно. Предлагаемая система использует алгоритмы сегментации Mean Shift и GVF для сегментации изображения.
3.2.1. Алгоритм сегментации среднего сдвига
Метод среднего сдвига обнаруживает моды в функции плотности вероятности на основе оценки плотности Парзена следующим образом [26]: где – число -мерных векторов . Параметр — это радиус окна ядра. Во время сегментации изображения каждый вектор признаков содержит пространственную информацию о каждом пикселе и соответствующую информацию о цвете/интенсивности в области диапазона размерности один или более.
Вектор многомерного среднего сдвига в любой точке можно рассчитать как Таким образом, при рассмотрении однородного ядра вектор среднего сдвига можно рассчитать из приведенного выше уравнения, получая значение среднего, рассчитанное по разнице векторов.Итак, очевидно, что вектор среднего сдвига пропорционален нормированной оценке градиента плотности [27] следующим образом: где можно рассчитать как Алгоритм сегментации по среднему сдвигу следующий. Ввод. Предварительно обработанное изображение Вывод. Предполагаемая область изображения (обведенные кружком части изображения) Шаг 1. Установите 100 × 100 пикселей в качестве исходной точки (среднее значение) Шаг 2. Инициализируйте пороговое значение Шаг 1. . Вычислить расстояние от среднего до каждого пикселя изображения Шаг 4. Возвести в квадрат значение расстояния и проверить, меньше ли оно порогового значения; затем добавьте эти пиксели с кластером Шаг 5. Рассчитайте новое среднее значение в кластере Шаг 6. Если оба кластера (пиксели в кластерах) меньше порогового значения/2 Сгруппируйте их как один Иначе Повторите шаги с шага 3 на основе нового среднего Шаг 7 .Получить все подключенные компоненты (патчи) в каждом кластере Шаг 8 . Сравните каждый патч в кластере с соседними кластерами, которые добавляют голоса в массив для каждого пикселя Шаг 9 . Наконец, сгруппируйте пиксели, у которых больше голосов для кластера.
Мы взяли 5 в качестве порогового значения для кластеризации; то есть пятикратное значение пикселя сравнивается с соседними пикселями, а затем группируется в один кластер.И, следовательно, кластеризация выполняется с использованием порогового значения. Исходная (средняя) точка выбирается случайным образом. Эта исходная точка используется в качестве начала среднего значения. Средние точки используются для указания местоположения. Начальная точка может быть 120 × 100, 150 × 200 и так далее. В ходе экспериментов было обнаружено, что процесс сегментации показал улучшенную производительность, когда исходная точка была выбрана равной 100 × 100.
3.2.2. Алгоритм сегментации GVF
Структура Gradient Vector Flow (GVF) определяет новую хорошо спроектированную двунаправленную внешнюю силу, которая идентифицирует границы объекта с обоих направлений и может иметь дело с вогнутыми областями.GVF является альтернативой дистанционному преобразованию. В отличие от преобразования расстояния требуется двоичная карта ребер; GVF оценивается непосредственно из непрерывного пространства градиентов. Кроме того, процесс распространения, который обеспечивает GVF, приводит к измерению, которое зависит от контекста и не эквивалентно расстоянию от ближайшей точки. Это связано с тем, что в оценке GVF участвует более одного граничного пикселя.
Детектор краев Гаусса используется для определения непрерывного пространства данных на основе краев.Также предполагается, что среднее значение равно нулю, а дисперсия выглядит следующим образом: Алгоритм сегментации GVF следующий. Ввод. Вывод начального контура Вывод. Деформированная форма окружностей Шаг 1. Для деформации формы (изменение формы окружности на сжатую или растянутую) решите линейное уравнение следующим образом: матрица (от начального контура) векторное поле Расчет силы GVF Шаг 2 .Интерполировать деформированную форму с использованием силы GVF, вычисленной выше. Если форма сжата слишком сильно. 4. Добавьте цвет, чтобы отличить круг от изображения.
3.3. Классификация изображений
После того, как на изображениях выделяются полости туберкулеза, они классифицируются с использованием байесовского классификатора. Для классификации учитываются два признака: внутренняя граница полости ТБ, которая имеет переход от темного к светлому, и полость ТБ, которая часто выглядит круглой на КТ. Чтобы лучше представить эти две функции, мы используем алгоритм GICOV для внутренних граничных функций и круговую меру для функции формы [27].
В байесовском анализе априорные вероятности основаны на предыдущем опыте. В этом случае для априорной вероятности рассматриваются резонаторные и нерезонаторные изображения.
Таким образом, мы можем написать следующее: Этот этап классификации используется для обнаружения полостей в области ключиц.Если нам не удалось обнаружить полости на предыдущих двух шагах, а полости, обнаруженные в этой области, не удовлетворяют условию круга, для классификации используется более высокое пороговое значение. Эта модель обеспечивает структуру обнаружения, которая использует меры классификации, такие как GICOV, циркулярность и гибридный подход при идентификации полостей ТБ.
3.
3.1. Градиент Обратный коэффициент вариации Алгоритм
Пусть представим двумерный замкнутый контур, параметризованный через . Если обозначает изображение, то среднее значение градиента изображения по всему контуру, вычисленное в направлении внешней нормали, определяется как где — единица внешней нормали к контуру в и — длина контура, заданная выражением Включение информации о направлении обеспечивает превосходные результаты, когда контур пересекает границы соседних объектов.Когда модель змеи реализована без учета направленности, змея может быть привлечена сильным краем, который имеет другое направление градиента и может быть результатом другого объекта. Использование оператора градиента в качестве инструмента сегментации/обнаружения границ существенно расширяется за счет использования информации о направлении [27].
Дисперсия градиентов изображения по всему контуру, вычисленная в направлении внешней нормали n, определяется выражением Важно отметить, что даже если сила краев объекта не совсем однородна вдоль его границы, в сильно загроможденной среде статистика [8] будет достаточно эффективной для подавления помех. Принимая во внимание вышеизложенные соображения, мы можем определить GICOV как где действует как нормировочный множитель. Алгоритм для GICOV следующий: Ввод. Пороговое изображение, подозрительная область (круги) Выходные данные. Деформированное изображение Шаг 1. Рассчитайте значение GICOV для каждой точки На основе математической модели, предложенной Донгом и др., обозначает точки на окружности стандартное отклонение точек постоянное значение Шаг 2. Выберите круги на основе гаммы и заданных значений Шаг 3. Найдите пиксели, которые являются локальным максимумом значений GICOV внутри каждого круга Шаг 4. Пересчитайте описанную выше процедуру, пока значения не станут постоянными.
3.3.2. Алгоритм измерения круглости
Меру круглости можно оценить, используя меру подобия многоугольников. Важно найти сходство входной дискретной кривой с реальной окружностью.Первоначально необходимо определить представление касательного пространства реальной окружности. Меру цикличности можно определить следующим образом: где .
Алгоритм оценки циркулярности следующий: Ввод. Обведенная область Выход. Круги (имеющие переход от светлого к темному) Шаг 1. Вычислить среднее значение между точками на кривой предполагаемой области, которое является выходным сигналом модуля обратного коэффициента вариации градиента. Шаг 2. Найдите квадратный корень из среднего значения точек на кривой. Найдите дисперсию для значения, рассчитанного выше. Шаг 3. Найдите максимальное значение квадратного корня, вычисленное выше. Шаг 4. Рассчитайте коэффициент цикличности путем деления значения дисперсии на максимальное (квадратный корень) Шаг 5. Остановите эту итерацию в точке получения повторяющихся значений. Верните коэффициент цикличности в основную программу.
3.3.3. Гибридная схема
В гибридной схеме мы использовали для классификации алгоритм GICOV для внутренних граничных объектов и круговую меру для объекта формы.
4. Результаты и обсуждение
КТ-изображения, использованные для тестирования и обучения классификации и сегментации, были получены в Институте медицинских наук Шри Мухамбика, Куласекарам, и Медицинском колледже Тривандрам, Индия. Они были свободно собраны для исследовательских целей. Мы использовали 54 КТ-изображения, из которых 17 изображений имеют полости, а остальные изображения не имеют полостей.
Для обнаружения полостей до обработки методом классификации происходит сегментация изображения, при которой начальный контур выполняется перед активным контуром. Для большего количества исследуемых ТТ этот метод начального контура невозможен. В автоматизированной системе подход заключается в том, чтобы определить местонахождение полостей в легочном поле и начать эволюцию змеи. Автоматический шаг инициализируется выбором средней точки в каждом из изображений, которая находится примерно в середине ULZ, чтобы инициализировать круг с радиусом в три пикселя в качестве начальной змеи [26]. Набор КТ-изображений с обнаруженной полостью и КТ-изображений без полости тестируется для получения точного результата. Таким образом, этот метод имеет дело с точным обнаружением полостей.
На рис. 8 показаны результаты сегментации с использованием нашего алгоритма на двух тестовых изображениях. Полости, активный контур и исходный контур представлены красным, желтым и зеленым цветами соответственно. Все исходные контуры (зеленые кружки) в этом сравнении генерируются автоматически с использованием нашего метода [28].
4.1. Оценка производительности
Мы провели статистический анализ, сравнив производительность предложенной системы с изображениями CXR и с изображениями CT.В таблице 1 сравнивается производительность системы с изображениями CXR с различными характеристиками. В Таблице 2 для классификации использовались различные признаки, а используемые изображения были КТ-изображениями. Эксперименты проводились с КТ-изображениями, для которых уже были известны результаты (легкие, пораженные туберкулезом и не пораженные). Нормальный набор содержит КТ-изображения без туберкулезной инфекции. При ручном осмотре кажется, что набор без резонатора имеет полости, но на самом деле это изображение без резонатора. Весь набор содержит нормальные изображения, резонаторные изображения, нерезонаторные изображения.
Набор полостей Набор без полостей Стандартный набор Все
TPR FPR (на изображение) TPR FPR (на изображение) TPR FPR (на изображение) TPR FPR (на изображение)
GICOV 74. 1 0.984 79,4 0,785 70,4 0,028 80,1 0,189
округлость 75,4 0,915 78,8 0,641 72,9 0,0187 80,9 0,195
Hybrid 76,2 0,685 74,9 0,342 75,8 0,0096 81,2 0,18
Набор с полостями Набор без полостей Стандартный набор Все
TPR FPR (на изображение) TPR FPR (на изображение) TPR FPR (на изображение) TPR FPR (на изображение)
GICOV 80. 2 1,043 81,1 0,803 80,5 0,043 82,5 0,243
округлость 80,5 1,243 80,8 0,59 81,2 0,033 82,3 0,23
Hybrid 81,4 0,743 80,3 0,443 82,5 0,02 83,3 0,143
выше сравнение было сделано путем изучения как изображения КТ, так и изображения CXR.Во-первых, обработка была запущена путем создания начального контура на каждом изображении. Затем была проведена классификация на основе GICOV, циркулярного и гибридного методов. Гибридный подход показывает лучшую производительность среди трех с FPR 0,143/изображение. С другой стороны, скорость почти удваивается при использовании только GICOV или только цикличности.
Сравнение двух тестовых изображений КТ, основанных на различной классификации, показано на рисунке 9. На изображениях слева только GICOV дает 2FP, в то время как только круговой и гибридный подход дает только 1FP.На правом изображении показано, что только GICOV дает 3FP, только цикличность дает 2FP, а гибридный подход дает только 1FP. Таким образом, производительность хороша в гибридном подходе.
4.2. Обучение и тестирование
Цифровые изображения для тестирования копируются на CAD-сервер в формате DICOM, и мы подготавливаем и анализируем их в несколько этапов. Шаг 1. Предварительная обработка используется для (а)уменьшения ошибок в изображениях (б)снижения шума на изображении (в)выравнивания качества изображения для очистки изображений от различных основных условий Шаг 2. Сегментация используется для (а) дифференциации различных структур на изображении, например, легких, грудной клетки и возможных круглых поражений. Шаг 3. )компактность (b)форма, размер и расположение (c)ссылка на близлежащие структуры Шаг 4. Извлечение признаков для (a)элементов формы (b)внутренние граничные признаки Шаг 5. Байесовская классификация для (а) классификации TP и FP полостей.
4.3. Ограничение подхода
На рисунке 10 имеются полости, пропущенные нашим методом. Эта проблема возникает из-за того, что автоматическая инициализация не позволяет разместить исходные контуры внутри полостей. Чтобы преодолеть эти отсутствующие полости, в будущем можно будет использовать такие функции, как адаптивная пороговая установка и схемы на основе шаблонов. При использовании этих схем на основе шаблонов также будут обнаружены полости, которые не удалось обнаружить.

5. Заключение и будущая работа
В этой статье был предложен подход к автоматическому обнаружению полости туберкулеза с помощью компьютерной томографии. До сих пор не разработаны автоматические алгоритмы, которые могли бы точно обнаруживать полости туберкулеза на КТ. В этом подходе используется метод сегментации среднего сдвига, интегрированный с адаптивной пороговой обработкой для автоматизации начального контура. Эти первоначальные контуры в дальнейшем используются в модели змеи GVF для выделения подозрительных признаков. В последующем процессе классификации применяются пороги GICOV и цикличности. Экспериментальные результаты показывают, что наш метод обеспечивает хорошую точность при низком FPR.
Легочные инфекции и туберкулез (ПИ-ТБ)

Стул для сборки
Рэйчел Томсон, MBBS, Ph.D., FRACP
Добро пожаловать на веб-сайт Ассамблеи легочных инфекций и туберкулеза (PI-TB). Ассамблея PI-TB представляет клиницистов, ученых и практиков общественного здравоохранения со всего мира. Наша ассамблея посвящена всем аспектам легочных инфекций и защиты хозяина. В настоящее время у нас 817 первичных членов и 2003 вторичных члена, причем около одной трети нашего членства находится за пределами Северной Америки.
Мы являемся одной из самых продуктивных и заметных Ассамблей в ATS. Наши заявления и рекомендации широко цитируются и помогли установить и улучшить практику диагностики и лечения широкого спектра легочных инфекций, включая внебольничную пневмонию, внутрибольничную/вентилятор-ассоциированную пневмонию и пневмонию у человека с ослабленным иммунитетом; туберкулез и нетуберкулезные микобактериальные инфекции; грибковая инфекция; и бронхоэктазы. Наши симпозиумы и мини-симпозиумы на ежегодном собрании ATS продолжают предоставлять клиницистам и ученым наилучшие возможности быть в курсе последних достижений в диагностике, лечении и контроле респираторных инфекций.Тематические постерные сессии позволяют пообщаться с некоторыми из передовых исследований в этих областях.
Это захватывающее, но сложное время для борьбы с легочными инфекциями. Наличие улучшенных средств диагностики, новых и перепрофилированных антибиотиков как для микобактериальной, так и для бактериальной пневмонии, а также новые данные о микробиоме легких и его роли в легочных заболеваниях вызвали большой интерес. И наоборот, увеличение количества штаммов бактерий с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) и чрезвычайной лекарственной устойчивости (ШЛУ) и туберкулеза представляет угрозу резкому улучшению здоровья в результате применения эффективных антибиотиков.Пандемический грипп, SARS и MERS также повысили осведомленность о роли серьезных вирусных инфекций дыхательных путей и об отсутствии эффективного противовирусного лечения как новых, так и ранее известных респираторных вирусов.
Итак, если у вас есть проблемы с клиническим ведением респираторных инфекций, пониманием патофизиологии и эпидемиологии или разработкой новых парадигм лечения, мы рекомендуем вам присоединиться к нам на Ассамблее PI-TB. Наша Ассамблея особенно поощряет участие младших членов, в том числе стипендиатов, в различных программах для решения будущих проблем в области легочных инфекций.Для получения дополнительной информации об Ассамблее свяжитесь с нами по адресу [email protected].
Рэйчел Томсон, MBBS, доктор философии, FRACP, председатель Ассамблеи
Кристина Кротерс, доктор медицинских наук, председатель немедленной, прошлой Ассамблеи
Паям Нахид, доктор медицинских наук, магистр здравоохранения, председатель программы
Юсси Дж. Саукконен, доктор медицины, председатель планирования
Колин Свенсон, MD, веб-директор
Как можно заболеть туберкулезом? | Культура онлайн
Для начала нам нужно знать, что такое туберкулез на самом деле!
Заболевание, также известное как «туберкулез», вызывается бактерией, которая любит жить в легких человека, а иногда и в других органах.Бактерии — это одноклеточные организмы, обитающие во всех местах обитания в мире, от дна океана до пустынь и даже льдов Антарктиды. Некоторые из них приспособились жить внутри людей и животных, и в то время как некоторые «дружелюбны» и важны для поддержания здоровья нашего тела, другие могут вызвать у вас заболевание! Бактерии туберкулёза могут сильно заболеть. Он любит теплую, влажную среду в легких человека, защищенную от внешнего мира! К сожалению, если у кого-то в легких есть туберкулезные бактерии, это может вызвать кашель (иногда с кровью), лихорадку, слабость и потерю веса.Если они болеют туберкулёзом в течение длительного времени, то они могут сильно заболеть, и некоторые люди могут от него умереть. К счастью, есть лекарства, которые могут лечить туберкулез. На картинке ниже представлено микроскопическое изображение туберкулезных бактерий. Вы можете видеть, что они имеют форму стержня!
Изображение предоставлено: Национальный институт здравоохранения

В этом видео на YouTube объясняется, что такое бактерии туберкулеза.
Итак, как можно заболеть туберкулезом? Одним из симптомов заболевания является сильный кашель. Это потому, что бактерии хотят, чтобы вы выкашляли их в окружающий воздух, чтобы их мог вдохнуть другой человек и они начали расти в его легких, поддерживая цикл! Это известно как «воздушная передача».Поскольку бактериям необходимо выйти из легких инфицированного человека или глубоко в его горло, для выхода им требуется кашель! Из-за этого туберкулез не может передаваться при рукопожатии, еде или питье, прикосновении к одежде или сиденьям унитаза, использовании общих зубных щеток или поцелуях. Поскольку туберкулез распространяется по воздуху, когда кто-то кашляет, он может передаваться только людям, находящимся рядом с инфицированным человеком, поэтому люди с туберкулезом, скорее всего, заразят людей, с которыми они проводят время, таких как члены семьи, друзья или одноклассники.
Центры по контролю за заболеваниями сняли видео, показывающее, как распространяется туберкулез.
Туберкулез был очень распространен в Великобритании (настолько распространен в викторианские времена, что были построены специальные больницы только для больных туберкулезом). Большинство людей знали кого-то, у кого он был, на самом деле, моя прабабушка умерла от туберкулеза в 1940-х годах. К счастью, сейчас это относительно редко (большинство случаев происходит в Лондоне). Это связано с рядом причин:
•   Лучшее жилье и санитария.
•   Раннее выявление (наблюдение) заболевания.
•   Лекарственные препараты для улучшения состояния людей.
•   Широкая программа вакцинации.
Эти меры снижают риск передачи бактерий от человека к человеку либо за счет сокращения контактов людей с другими людьми, либо за счет сокращения продолжительности заражения людей туберкулезом.
Однако это относится не ко всем странам. В 2019 году туберкулезом заболели 10 миллионов человек. Две трети всех случаев туберкулеза происходят всего в восьми странах: Индии, Индонезии, Китае, Филиппинах, Пакистане, Нигерии, Бангладеш и Южной Африке.
Прочитайте некоторые факты о туберкулезе от Всемирной организации здравоохранения.

Визуализация Covid-19 и легочных инфекций • health-in-europe.com
Marcello Petrini
Первый набор изображений был получен у 198 пациентов, поступивших в период вспышки с 21 февраля по 7 марта, у которых процент положительных мазков составил 89%. Во вторую группу вошли 146 пациентов, поступивших в период с 6 по 13 апреля, после 28 дней карантина, то есть в период сниженной заболеваемости (коэффициент положительных мазков 31%).Результат ОТ-ПЦР использовали в качестве эталонного стандарта для расчета чувствительности КТ, специфичности, положительных PPV и NPV за два периода.
Хотя результаты подтверждают высокую чувствительность и низкую специфичность КТ в отношении пневмонии, вызванной Covid-19, в обеих группах, как предполагалось в более ранней литературе, итальянские исследователи обнаружили, что PPV и NPV различаются в зависимости от распространенности заболевания. «Учитывая отрицательный результат КТ, вероятность пневмонии Covid-19 составляет 42% (NPV: 58%) в фазе высокой распространенности и 4% (NPV: 96%) в период низкой распространенности», — сказал Марчелло Петрини. , рентгенолог, участвующий в исследовании.
Хотя все ретроспективные исследования имеют низкий уровень доказательности, это новое исследование показывает, что рентгенологи должны выходить за рамки чувствительности и специфичности при лечении пациентов с Covid-пневмонией. «PPV и NPV должны определять клиническое ведение пациентов с подозрением на пневмонию, вызванную Covid-19», — заключил Петрини.
Анкеты:
Доктор По-Чих Куо (郭柏志) — доцент кафедры компьютерных наук Национального университета Цинхуа (NTHU), Тайвань.Он получил степень доктора философии и бакалавра наук. степень Института компьютерных наук и инженерии в Национальном университете Цзяодун (NCTU) и компьютерных наук и информационной инженерии в Национальном университете Ченг Кунг (NCKU) соответственно. Он был научным сотрудником с докторской степенью в лаборатории функциональной нейровизуализации в Институте статистических наук Академии Синика, Тайбэй, Тайвань, и научным сотрудником с докторской степенью в Лаборатории вычислительной физиологии в Институте медицинской инженерии и науки Массачусетского технологического института.По-Чих Куо участвовал в исследовательских проектах в Центре вычислительной неврологии Шварца Калифорнийского университета в Сан-Диего, где он разработал визуальные образы BCI, а также в Институте статистической математики в Токио, Япония, где он работал над статистическим пороговым значением. метод в нестационарных данных фМРТ. Кроме того, в Институте неврологии и медицины в исследовательском центре Юлиха он применил методы машинного обучения к изображениям рецепторов нейротрансмиттеров для сегментации мозга.
Зиюэ Сюй присоединился к NVIDIA в качестве старшего научного сотрудника в 2018 году, после того как работал научным сотрудником и руководителем лаборатории в Национальном институте здравоохранения.Его исследования сосредоточены на анализе изображений и компьютерном зрении с приложениями в биомедицинской и клинической визуализации с использованием моделирования формы, графических методов и машинного обучения. Он несколько лет работал над медицинским ИИ вместе с коллегами-исследователями и клиницистами. Цзыюэ получила степень бакалавра наук в Университете Цинхуа в 2006 году и степень магистра/докторскую степень в Университете Айовы в 2009/2012 годах. Он является помощником редактора журналов Computerized Medical Imaging and Graphics (CMIG), IEEE Transactions on Medical Imaging (TMI), Journal of Biomedical and Health Informatics (JBHI) и Computers in Biology and Medicine (CBM).
Марчелло Петрини — радиолог в больнице Гульельмо да Саличето в Пьяченце, Италия. Он закончил обучение в Миланском университете и получил стипендию в области визуализации сердца в Вене, Австрия. Его европейский диплом в области радиологии был получен в 2017 году. Он специализируется на кардиологии и неотложной радиологии.
Туберкулез фото легких больных: Туберкулез легких — причины появления, симптомы заболевания, диагностика и способы лечения