Berechnung der Lungenmasse als atemunabhängiger Parameter für die quantitative Computertomografie: Untersuchung an einem Schweinemodell und 12 Patienten

Zielsetzung:

Ist das Lungengewicht im Gegensatz zur Dichtemessung ein atemunabhängiger Parameter zur Quantifizierung von Lungenerkrankungen in der Computer Tomografie?

Material und Methodik:

3 Schweinelungen wurden über die Pulmonalarterien und der Trachea an ein Organ Care System angeschlossen, dass eine halbgeschlossene Blutzirkulation ermöglicht. Es wurden jeweils CT Scans in maximaler Exspiration, drei Zwischenstufen und in maximaler Inspiration durchgeführt. Eine in vivo Berechnung der Lungenmasse erfolgte an nativen CT Untersuchungen von 10 Patienten in maximaler In- und Exspiration. 2 Verlaufsuntersuchungen von Patienten mit fortschreitendem Emphysem bzw. Idiopathische pulmonale Fibrose (IPF) wurden zusätzlich ausgewertet. Die Lungenvolumenberechnung erfolgte mittels eine halbautomatische Segmentation durch einen Region-growing Algorithmus. Die Masse wurde als Produkt von Volumen und Dichte errechnet. Die berechneten Werte sind als Mittelwert ± SD angegeben.

Ergebnisse:

Die Lungenmasse war unabhängig von der Atemphase. Das Lungengewicht variierte im Tiermodel um 0,72 ± 1,4% (Schwein 1), -4,65 ± 0,33% (Schwein 2) und -1,7 ± 3,9% (Schwein 3). In den In- und Exspirationsaufnahmen der 10 Patienten zeigte sich eine mittlere Differenz von -1,2 ± 6,1%. Die Lungenmassenänderung in den Verlaufsuntersuchungen korrelierte gut mit dem visuellen Eindruck. Bei dem Emphysempatienten zeigte sich eine Massenabnahme durch Parenchymdestruktion von -25,8%. Bei dem Patienten mit IPF zeigte sich bei zunehmender retikulärer Zeichnung und Milchglasverdichtung auch eine Zunahme der Lungenmasse um +16,1%.

Schlussfolgerungen:

Die Lungenmasse ist unabhängig von der Atemlage und ein vielversprechender Parameter für die quantitative Computertomografie.