Способ измерения ликворо-краниального индекса на основе математической модели

Авторы патента:

Ларькин Валерий Иванович (RU)

Стельмах Наталья Сергеевна (RU)

A61B5/107 - измерение физических размеров, например размеров тела в целом или его частей

A61B5/004 - Измерение для диагностических целей (радиодиагностика A61B 6/00; диагностика с помощью ультразвуковых, инфразвуковых и звуковых волн A61B 8/00); опознание личности

Владельцы патента RU 2718295:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ОмГМУ Минздрава России) (RU)

Изобретение относится к медицине, а именно к реаниматологии и интенсивной терапии, и может быть использовано при лечении панкреонекроза. Способ включает проведение компьютерной и/или магнитно-резонансной томографии для определения ширины боковых желудочков и 3 желудочка. Величина ЛКИ определяется по математической модели расчета в зависимости от величины N по формуле ЛКИ=0,50102*N^0,4103, где ЛКИ - ликворо-краниальный индекс, N – показатель, равный сумме ширины боковых желудочков и третьего желудочка, мм. Способ обеспечивает получение максимально приближенного к анатомическим особенностям расчета ЛКИ за счет проводимых измерений. 2 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области медицины, в частности, к нейрохирургии, неврологии и может быть применено при расчете ликворо-краниального индекса у пациентов с нозологической формой, в клиническом течении, терапии и прогнозировании которого весомая роль принадлежит ликвородинамике и уровню внутричерепного давления.

Предполагаемый способ позволяет достоверно рассчитать объем ликворных пространств и ликворокраниальный индекс на основе магнитно-резонансной и/или компьютерной томографии при помощи построения математической модели.

Известен способ расчета соотношения ткани мозга, крови и ликвора. Согласно авторским пропорциям на вещество мозга приходится 80-85% интракраниального объема, на ликвор и кровь 5-15% и 3-6% соответственно [Marchac D. «Lefront flottant»: Traitement precoce des faciocraniostenoses / D. Marchac, D. Renter // Chir. Plast. - 1979. - Vol. 24. - 121 p.; McBride L.A. Cystoventricular shunting of intracranial arachnoid cysts / L.A. McBride, K.R. Winston, J.E. Freeman // Pediatr Neurosurg. - 2003. - Vol. 39, №6. - P. 323-3299].

Недостатками данного способа являются: существенный разброс крайних значений процентных соотношений, используемых при расчетах (так разница между максимальным и минимальным расчетным уровнем ликвора и крови составляет соответственно трехкратное и двукратное значение), что автоматически приравнивает данную методику к недостоверным в клинической практике; при поражении мозга формируется патологическая система, в структуре которой ведущими являются деформация и окклюзия ликворных путей, снижение перфузионного давления и ишемия мозга на фоне ликворной гипертензии, а использование процентного соотношения согласно данной методике в таком случае будет заведомо нецелесообразным и недостоверным, так как не будет учитывать процессы, протекающие в структурах головного мозга.

Известен способ определения ликворо-краниального индекса методом прямого посмертного измерения объема мозга [Автандилов Г.Г. Основы патологоанатомической практики: руководство / Г.Г. Автандилов. - М.: РМАПО, 1994. - 512 с.] В патологоанатомической практике широко используется данный метод прямого посмертного измерения объема мозга, составлены специализированные таблицы долженствующей массы мозга, объема ликворных пространств в зависимости от возраста.

Недостатками данного способа являются: его приближенный, а не истинный характер; существенная погрешность, связанная с посмертным спадением стенок ликворных пространств, а также усредненностью в подходе к расчетам и отсутствием возможности учета индивидуальных особенностей, развившихся вследствие наличия той или иной патологии; невозможность использования в клинической практике, так как используется только на трупном материале.

Известен способ определения ликворо-краниального индекса методом определения объемов внутричерепных компонентов «in vivo» с помощью компьютерной и/или магнитно-резонансной томографии. Основным преимуществом метода является выявление градаций плотностей объекта, что позволяет дифференцировать различные ткани и анатомические образования. Существующая техника позволяет получать аксиальные, полуаксиальные и фронтальные срезы черепа, на которых можно распознавать анатомические образования, важные в диагностическом и хирургическом отношениях [Sahar A. Choroidal origin of cerebrospinal fluid / A. Sahar // Isr. J. Med. Sci. - 1972. - Vol. 8. - P. 594. Ventureyra E. Reduction cranioplasty for neglected hydrocephalus / E. Ventureyra, V. DaSilva // Surg. Neurol. - 1981. - Vol. 15. - P. 236-238.].

Методика компьютерно-томографической морфометрии, основанная на количественном определении объемов тканей по заданным денситометрическим интервалам, выражающимся в единицах Хаунсфилда, может быть использована для определения объема мозга и количества ликвора в полости черепа, посредством определения ликворо-краниального индекса «in vivo» [Бахарев А.В. Количественная оценка церебральных изменений по данным компьютерной томографии / А.В. Бахарев, В.К. Стороженко, А.Ю. Савченко // Лучевая диагностика на рубеже столетий. - СПб. - 1999. - С. 43-45].

Недостатками данного способа являются: необходимость нестандартного, дополнительного, дорогостоящего программного обеспечения, что существенным образом удорожает процедуру расчета; невозможность точного расчета объема ликворных пространств в случае развития в них или в каком либо изолированном пространстве патологического процесса, появления какого-либо включения, тромба; существенные погрешности в расчетных величинах на фоне объемного образования в головном мозге, острых нарушениях мозгового кровообращения, генерализованных воспалительных процессах в оболочках головного мозга.

ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ - максимально приближенный к анатомическим особенностям расчет по оригинальной формуле ликворо-краниального индекса на основе суммы ширины боковых желудочков и третьего желудочка (мм), полученных при проведении магнитно-резонансной и/или компьютерной томографии.

Поставленная задача решается тем, что измерение ликворо-краниального индекса производится на основе математической модели расчета в зависимости от величины N по следующей формуле:

ЛКИ=0,50102* N^0,4103

где ЛКИ - ликворо-краниальный индекс,

N – показатель, равный сумме ширины боковых желудочков и третьего желудочка, мм.

Примечание. Данный метод разработан для расчета ЛКИ в диапазоне значения N от 10 мм до 35 мм.

Описание методики: сущность изобретения заключается в способе расчета ликворо-краниального индекса на основе данных краниометрии (бипариетальный размер) и данных вентрикулометрии (ширина боковых желудочков и 3 желудочка) измеряемых при рутинном стандартном наборе параметров, фиксируемых при компьютерной и/или магнитно-резонансной томографии.

После получения индивидуальных величин ширины боковых желудочков и 3 желудочка производится расчет ликворо-краниального индекса на основе математической формулы:

ЛКИ=0,50102* N^0,4103

где ЛКИ - ликворо-краниальный индекс,

N – показатель, равный сумме ширины боковых желудочков и третьего желудочка, мм.

Преимуществом данного метода, от выше перечисленных методик является высокая достоверность как при физиологическом состоянии организма, так и при патологических процессах локального и/или генерализованного характера; техническая простота; материальная доступность.

ПРИМЕР. Проведен ретроспективный анализ краниометрических показателей 27 пациентов, которым проводилось компьютерная и/или магнитно-резонансная томография головного мозга с компьютерной морфометрией и расчетом ликворо-краниального индекса, а также расчетом других показателей размеров ликворных пространств. У всех пациентов не было грубых отклонений от нормы. На основании полученных данных проводилось построение математической модели.

Для построения математической модели зависимости ликворо-краниального индекса от краниовентрикулометрических параметров на первом этапе исследования была построена матрица корреляций между различными индексами, отражающими размеры ликворных путей, а также показателями, отражающими объем полости черепа (таблица 1).

Исходя из таблицы 1, в качестве показателя, определяющего величину ликворо-краниального индекса, был выбран показатель, равный сумме ширины боковых желудочков и третьего желудочка (N), Т=0,25.

На втором этапе исследования был построен график в системе координат, отражающий связь ликворо-краниального индекса и значения показателя N (фигура 1).

На графике изображен также линейный тренд, отражающий взаимосвязь исследуемых показателей.

На третьем этапе исследования необходимо было определить уравнение искомой кривой. Поскольку линейное уравнение очень грубо приближается к значениям искомых величин, проведен нелинейный регрессионный анализ с построением графика типа:

ЛКИ=а N^b;

где ЛКИ - ликворокраниальный индекс,

a, b - коэффициенты,

N - показатель, равный сумме ширины боковых желудочков и третьего желудочка, мм.

Уравнение регрессии получено графическим и алгебраическим методом (см. Приложение). Коэффициенты уравнения представлены в таблице 2.

Таким образом, уравнение зависимости ликворо-краниального индекса от величины N выглядит следующим образом:

ЛКИ=0,50102* N^0,4103;

где ЛКИ – ликворо-краниальный индекс,

a, b - коэффициенты,

N - показатель, равный сумме ширины боковых желудочков и третьего желудочка, мм.

Примечание. Данный метод разработан для расчета ЛКИ в диапазоне значения N от 10 мм до 35 мм.

На основании полученного уравнения построена номограмма, облегчающая математические вычисления при необходимости определения ликворо-краниального индекса (фигура 2).

Литература.

1. Петри, А.В. Наглядная медицинская статистика: пер. с англ.; под ред. В.П. Леонова / А. Петри, К. Сэбин. - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2009. - 165 с.

2. Практикум по эконометрике: Учеб. пособие / И.И. Елисеева, С.В. Курышева, Н.М. Гордеенко и др.; Под ред. И.И. Елисеевой. - M.: Финансы и статистика, 2001, с. 49..105.

3. Сайт www.math.semestr.ru

4. Клиническое применение магнитно-резонансной томографии в оценке состояния жизненно важных органов при злокачественной артериальной гипертонии / Ю.Н. Беленков [и др.] // Кардиология. - 1989. - №11. - С. 47.

5. Корниенко В.Н. Детская нейрорентгенология / В.Н. Корниенко, В.И. Озерова. - М., - 1993. - С. 268-309.

6. Лебедев Б.В. Фенилкетонурия у детей / Б.В. Лебедев, М.Г Блюмина. - М.. 1972. - 44 с.

7. Marchac D. «Lefront flottant»: Traitement precoce des faciocraniostenoses / D. Marchac, D. Renter // Chir. Plast. - 1979. - Vol. 24. - 121 p.

8. Koch R.K. Acute subdural hematoma: outcome prediction / R.K. Koch, H. Akdemir, I.S. Oktem // Neurosurg. Rev. - 1997. - Vol. 20, №4. - P. 239-244.

9. McBride L.A. Cystoventricular shunting of intracranial arachnoid cysts [Электронный ресурс] / L.A. McBride. - 2003. - Режим доступа: Pediatr Neurosurg. mcbride.lori@tchden.org [PubMed - indexed for MEDLINE]/

10. Ojemann I.G. Further experience with the syndrome of "normal" pressure hydrocephalus / I.G. Ojemann, C.M. Fisher, R.D. Adams // J. Neurosurg. - 1969. - Vol. 31, N 3. - P. 279-294.

11. Изменения механических свойств головного мозга при развитии они мозга, вызванного повторным венозным застоем / М.Л. Иткис [и др.] // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 1982. - №4 - С. 64-68.

12. Квитницкий - Рыжов Ю.Н. Современное учение об отеке и набухании головного мозга / Ю.Н. Квитницкий - Рыжов - Киев. - 1988 - 184 с.

13. Ким А.В. Вентрикулосинусные операции в лечении гидроцефалии / А.В. Ким, И.В. Шаломов // Нейрохирургия. - 2000. - №1-2. С. 79.

14. Кушель Ю. Частные вопросы детской нейрохирургии [Электронный ресурс]. - 2003. - Режим доступа: www.PedsNeurosurgery.ru

15. Шток В.Н. Фармакотерапия в неврологии: практическое руководство / В.Н. Шток. - М.: ООО «Медицинское информационное агенство», 2006. - 480 с.

16. Andrews P. Secondary insults during intrahospital transport of head injured patients / P. Andrews, J. Piper // Lancet. - 1990. - Vol. 335. - P. 327.

17. Chesnut R.M. The role of secondary brain injury in determining outcome from severe head injury / R. Chesnut, L. Marshall, M. Klauber // J. Trauma. - 1993. - Vol. 34. - P. 216-222.

18. Griswold W.R. Intracranial pressure monitoring in severe hypertensive encephalopathy / W.R. Griswold, J. Viney, S.A. Mendoza // Crit. Care Med. - 1981. - Vol. 9. - P. 573-576.

19. Автандилов Г.Г. Основы патологоанатомической практики: руководство / Г.Г. Автандилов. - М.: РМАПО, 1994. - 512 с.

20. Sahar A. Choroidal origin of cerebrospinal fluid / A. Sahar // Isr. J. Med. Sci. - 1972. - Vol. 8. - P. 594.

21. Ventureyra E. Reduction cranioplasty for neglected hydrocephalus / E. Ventureyra, V. DaSilva // Surg. Neurol. - 1981. - Vol. 15. - P. 236-238.

22. Бахарев А.В. Количественная оценка церебральных изменений по данным компьютерной томографии / А.В. Бахарев, В.К. Стороженко, А.Ю. Савченко // Лучевая диагностика на рубеже столетий. - СПб, - 1999. - С. 43-45.

Способ определения ликворо-краниального индекса (ЛКИ), включающий проведение компьютерной и/или магнитно-резонансной томографии для определения ширины боковых желудочков и 3 желудочка, величина ЛКИ определяется по математической модели расчета в зависимости от величины N по формуле ЛКИ=0,50102⋅N^0,4103, где ЛКИ - ликворо-краниальный индекс, N - показатель, равный сумме ширины боковых желудочков и третьего желудочка, мм.

Изобретение относится к медицине, а именно к психиатрии, и может быть использовано для диагностики метаболического синдрома у больных шизофренией, получающих нейролептическую терапию.

Способ лечения синдрома полиорганной недостаточности // 2717070

Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии и реаниматологии, и может быть использовано для лечения синдрома полиорганной недостаточности у новорожденных.

Способ выбора метода остановки кровотечения из аорто-коронарных шунтов при гнойном стерномедиастините // 2715979

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии. При поступлении пациента проводят оценку данных дооперационной коронарографии.

Усовершенствованный способ и аппарат для определения балльной оценки упитанности, живого веса и индекса фертильности // 2714709

Настоящее изобретение относится к способу расчета балльной оценки упитанности, живого веса животного и статуса его фертильности посредством математической обработки ряда характерных морфологических признаков исследуемого объекта, которая использует по меньшей мере одно контактное или бесконтактное устройство определения профиля 109 животного, по меньшей мере один блок обработки данных и программу, применяющую особый математический метод интерпретации.

Способ диагностики компрессионной оптической нейропатии при патологии хиазмально-селлярной области // 2713832

Изобретение относится к офтальмологии и может быть использовано для диагностики компрессионной оптической нейропатии (КОН) при патологии в хиазмально-селлярной области (ХСО).

Способ оценки угла отклонения интраокулярной линзы при помощи оптической когерентной томографии // 2712301

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для оценки угла отклонения интраокулярной линзы при помощи оптической когерентной томографии (ОКТ).

Способ прогнозирования риска развития псевдоэксфолиативной глаукомы // 2710885

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для прогнозирования риска развития псевдоэксфолиативной глаукомы (ПЭГ) у пациентов с псевдоэксфолиативным синдромом (ПЭС) проводят исследование параметров диска зрительного нерва (ДЗН) и макулы при помощи оптической когерентной томографии сетчатки.

Способ рентгенологической морфометрии фиброгландулярного комплекса и степени развития железистой ткани при диффузной форме гинекомастии у мужчин // 2709223

Изобретение относится к медицине, а именно к лучевой диагностике, и может быть использовано для рентгенологической морфометрии фиброгландулярного комплекса и степени развития железистой ткани при диффузной форме гинекомастии у мужчин.

Способ выбора параметров лазерного воздействия при лечении далекозашедшей и терминальной рефрактерной глаукомы // 2707379

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для выбора параметров лазерного воздействия при лечении далекозашедшей и терминальной рефрактерной глаукомы.

Способ прогнозирования прогрессирования оптической нейропатии при первичной открытоугольной глаукоме // 2706956

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для прогнозирования прогрессирования оптической нейропатии при первичной открытоугольной глаукоме проводят оптическую когерентную томографию с функцией ангиографии и электрофизиологическое исследование.

Радионуклидный способ определения дисфункции печени после ортотопической трансплантации // 2718294

Изобретение относится к области медицины, а именно к трансплантологии, и может быть использовано для определения ранней дисфункции ретикулоэндотелиальной системы (РЭС) печени у пациентов после ортотопической трансплантации без признаков дисфункции трансплантата и выраженного цитолиза по биохимическим данным.

Прибор для диагностики функционального состояния головного мозга // 2718292

Изобретение относится к медицинской технике. Прибор для диагностики функционального состояния головного мозга, содержит N групп по k антенн различных диапазонов частот, расположенных на поверхности головы, k×N+k СВЧ - выключателей, k×N датчиков температуры, находящихся в тепловом контакте с антеннами, многоканальный измеритель температуры, k циркуляторов, k термостататов, k генераторов шума, k согласованных нагрузок, k радиометрических приемников, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, контроллер и компьютер.

Способ определения операбельности больных раком пищевода // 2718290

Изобретение относится к медицине, в частности к хирургии, онкологии, терапии, функциональной диагностике, и может применяться в определении возможности выполнения радикального хирургического лечения больных раком пищевода.

Способ прогноза скорости развития фиброза у больных хроническим вирусным гепатитом с // 2718288

Изобретение относится к области медицины, а именно к инфекционным болезням и гастроэнтерологии, и может быть использовано для оценки скорости развития фиброза у больных хроническим вирусным гепатитом С.

Способ комбинированного лечения хронической артериальной недостаточности нижних конечностей iii-iv степени // 2718287

Изобретение относится к медицине, а именно к сосудистой хирургии, и может быть использовано для комбинированного лечения хронической артериальной недостаточности нижних конечностей III-IV степени.

Способ прогнозирования риска развития инсульта у мужчин, работающих в условиях воздействия общей вибрации // 2718285

Изобретение относится к медицине, а именно к прогнозированию развития инсульта у пациента. Предложен способ, в котором у пациента - мужчины в возрасте от 30 до 65 лет, работающего 5 и более лет в условиях воздействия общей вибрации, определяют следующие параметры: возраст пациента, стаж работы в условиях воздействия общей вибрации, уровень общего холестерина, регулярность приема гипотензивных препаратов или отсутствие такового, наличие или отсутствие фактора курения, значения вышеуказанных параметров подставляют в нижеприведенную формулу в следующем виде: возраст (X1) указывают в виде количества полных лет, прожитых пациентом; стаж работы в условиях воздействия общей вибрации (Х2) указывают в виде количества полных лет работы пациента в указанных условиях; концентрацию общего холестерина в сыворотке крови (Х3) указывают в ммоль/л; регулярность приема гипотензивных препаратов (Х4) учитывают следующим образом: при регулярном приеме указанных препаратов Х4 принимает значение «1», при отсутствии регулярного приема - «0», наличие или отсутствие в анамнезе пациента фактора курения (Х5) учитывают следующим образом: если пациент выкуривал одну и более сигарету (папиросу) в день в течение не менее трех последних месяцев до обследования, Х5 принимают равным «1», если данное условие не соблюдается, Х5 принимают равным «0», вычисляют вероятность возникновения инсульта у обследованного по формуле , где z(X)=0,25X1-0,34X2+1,2X3-1,5X4+1,3X5-9,5 (константа), и при значении р(Х), равном или превышающем 0,6, вероятность возникновения инсульта у данного пациента признается высокой.

Способ выбора тактики лечения миомы матки и ее сочетания с аденомиозом у женщин // 2718267

Изобретение относится к медицине, а именно к гинекологии, и может быть использовано для выбора тактики лечения у пациенток с миомой матки, в том числе ее сочетания с аденомиозом.

Способ неинвазивного определения концентрации глюкозы в крови // 2718258

Изобретение относится к медицине. Технический результат заключается в повышении точности измерения интенсивности принятого света, на основании которой определяется концентрация глюкозы.

Способ определения степени злокачественности аденокарциномы предстательной железы // 2717944

Изобретение относится к медицине, а именно к онкоурологии, и может быть использовано для определения степени злокачественности аденокарциномы предстательной железы.

Приемник для приема данных об аналите и способ его работы // 2717887

Группа изобретений относится к медицине, а именно к работе приемника для приема данных об аналите. Предложен приемник для реализации способа, причем приемник выполнен с возможностью приема значений аналита, регистрируемых контролирующим аналит биосенсором, выполняемого посредством приемного узла через временные интервалы, для которых установлено первое значение временного интервала, выполняемого посредством приемного узла приема настоящего значения аналита, получения скорости изменения значений аналита, определения будущего значения аналита на основании настоящего значения аналита, первого значения временного интервала и скорости изменения значений аналита, получения диапазона значений аналита, задания второго значения временного интервала, которое меньше первого значения временного интервала, если будущее значение аналита находится за пределами диапазона значений аналита, и больше или равно первому значению временного интервала, если будущее значение аналита находится в пределах диапазона значений аналита, и приема одного или нескольких последующих значений аналита, выполняемого посредством приемного узла через временные интервалы, для которых установлено второе значение временного интервала.

Способ исследования биологических объектов на основе анализа нелинейных искажений проходящего электрического сигнала // 2718296

Изобретение относится к области медицины, в частности к определению электропроводящих свойств биологических материалов на основе анализа нелинейных искажений проходящего электрического сигнала, и предназначено для использования при диагностике нормальных свойств и патологических отклонений этих свойств при заболеваниях. Предлагается способ исследования свойств биологических объектов на основе анализа нелинейных искажений проходящего электрического сигнала, заключающийся в пропускании через биологический объект с помощью электродной системы электрического тока, отличающийся определением в целях получения информации об этом объекте спектра и уровня гармонических искажений, возникающих при прохождении сигнала через биологический объект. 4 ил.