×
13.12.2019
219.017.ed05

Способ определения объема патологических образований спинного мозга на высокопольном магнитно-резонансном томографе

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Способ может быть использован в научной и практической медицине, а именно для определения объемов патологических образований в спинном мозге на высокопольном магнитно-резонансном томографе. Для получения изображений, соответствующих определенному срезу спинного мозга во фронтальной, сагиттальной и аксиальной плоскостях проекции, выгружают в формате ipj, png или jpeg. Полученные изображения контурируют с использованием алгоритма разностного контурирования для выделения патологической области на срезе. Подбирают оптимальные параметры для контурирования. Выделяют область интереса и рассчитывают ее площадь по методу Гаусса. Подгружают изображение соседнего среза, и операцию повторяют для всех изображений срезов объемного образования. Изобретение обеспечивает повышение точности определения и расчета объема патологических образований спинного мозга. 5 ил., 2 табл., 3 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к научной и практической медицине и может быть использовано для определения объемов патологических образований в спинном мозге.

Известен способ выявления патологических очагов в спинном мозге с помощью расчета «индекса контрастности», по сути - разницы между интенсивностью внутри очага (I1) и вне очага (I2) поделенной на I2. Исследование проводилось как в режиме STIR, в том числе модифицированном, так и без него.

(Патент РФ №2472433, МПК А61В 5/055, опубл. 20.01.2013 г.)

Однако, данный способ требует для применения компетенций врача рентгенолога, подходит для выявления только гомогенных образований. Так же в данном способе не представлена возможность определения объемов выявленных патологических образований.

Известен способ определения объема органов или образований при медицинском обследовании, при котором получают проекции изображений органа на любые две или три ортогональные плоскости, зафиксированные относительно органа с дальнейшим нахождением объема по математическим формулам.

(Патент РФ №2284146, МПК А61В 5/055, опубл. 27.09.2006 г.)

К недостаткам можно отнести то, что данный способ позволяет рассчитывать только объемы образований с четко визуализируемыми границами.

Известен способ автоматического расчета формы объемных тел, заключающийся в обработке полутоновой информации, полученной на основе трех снимков, и сравнения их с калибровочными снимками.

(Заявка РФ №98103621, МПК G01B 11/00, опубл. 10.12.1999 г.)

Однако данный способ трудноосуществим, т.к. исследуемый объект и калибровочные кривые должны находиться приблизительно в одном месте и должны быть соизмеримы. Способ трудно осуществим и он дает приблизительные результаты. Не реализована возможность определения сложных для визуализации контуров объектов, в том числе гетерогенных образований.

Известен способ построения изображений трехмерных объектов на двумерной поверхности, включающий представление объекта в памяти в виде множества пространственных координат и их преобразование в множество «экранных» координат, использующей корректирующие функции.

(Заявка РФ №2000109789, МПК G06T 17/00, опубл. 27.03.2002 г.)

Однако способ позволяет осуществить лишь имитацию визуального трехмерного пространства, без расчета объема тел. Значение регулирующего параметра задают на основе непосредственного измерения пространственных параметров тел, что невозможно при исследовании органа без оперативного вмешательства. Кроме того, нет возможности определения сложных для визуализации контуров объектов, в том числе гетерогенных образований.

Известен способ создания изображений и носитель программ и данных, с помощью которого обрабатывается объемное или плоское изображение органа, причем изображение разбивается на элементы графических форм. Разбивка осуществляется с использованием интерполяционных линий, определяется линия, которая интерполирует пространство между двумя вершинами по вектору и затем интерполируют пространство между заданной вершиной и любой другой.

(Заявка РФ №2000100280, МПК G06T 17/00, опубл. 10.12.2001 г.)

Данный способ сложен и позволяет только построить объемное изображение органа, без расчета его объема.

Все известные способы определения объемов образований в спинном мозге без инвазивного вмешательства, в которых осуществляют расчет либо на основе исходных данных, полученных при измерении наибольшего размера трех плоских проекций органа или образования, либо на основе очень сложного математического построения объемной модели органа или образования, не дают требуемой точности расчета, не позволяют находить объемы сложных для визуализации образований.

Задачей изобретения является создание способа определения объема патологических образований спинного мозга, позволяющего с высокой точностью определить и рассчитать объем сложных для визуализации образований, незначительно отличающихся по интенсивности от окружающих тканей на МРТ изображениях и имеющих сложную внутреннюю структуру и неровные контуры для последующей оценки восстановительных процессов и контроля терапии.

Технический результат изобретения заключается в повышении точности определения и расчета объема патологических образований спинного мозга.

Это достигается тем, что в заявляемом способе определения объема патологических образований спинного мозга на высокопольном магнитно-резонансном томографе с получением проекции изображений, соответствующих определенному срезу спинного мозга во фронтальной, сагиттальной или аксиальной плоскости, изображения интересующих срезов в нужных проекциях выгружают в формате ipj, png или jpeg, контурируют с использованием алгоритма разностного контурирования для выделения патологической области на срезе, при этом подбирают оптимальные параметры для контурирования, затем выделяют область интереса и рассчитывают ее площадь по методу Гаусса, затем подгружают изображение соседнего среза, и операцию повторяют для всех изображений срезов объемного образования, а объем образования Q вычисляют по формуле:

где d - толщина среза, а Si - площадь области интереса на срезе i.

Осуществление способа.

Данный способ нахождения объемов применим для исследования спинного мозга на высокопольных магнитно-резонансных томографах от 3 Тл и выше. Используется стандарт медицинских изображений DICOM.

С помощью магниторезонансного томографа (например, аппарата Clin Scan, Brucker BioSpin, Германия) с напряженностью магнитного поля 7 Тл, проводят исследование. Оценивают Т1 или Т2 взвешенные изображения, в любом визуализаторе DICOM-данных выявляют область интереса, а изображения интересующих срезов в нужных проекциях выгружают в формате ipj, png или jpeg.

Обработку данных проводят с помощью программы Spinal cavity Searcher (ScS), разработанной на языке С# в среде Visual Studio 2017. Загружают изображение, производят контурирование с использованием алгоритма разностного контурирования.

Описание алгоритма разностного контурирования показано на на Фиг. 1, где 2 - наблюдаемая точка, 1 - пара противоположных точек. Осуществляется пробег по пикселям изображения и оценка яркости каждого пикселя.

Способ разностного контурирования основан на том, что контур (край) объекта на изображении заметен невооруженным глазом, если существует существенная разница в яркости пары противоположных пикселей, расположенных непосредственно вокруг наблюдаемой точки, которая принадлежит краю объекта. Это относится к паре точек, которые могут образовывать прямую линию, проходящую через наблюдаемую точку.

Если максимальное значение для разности яркости меньше нижнего предела яркости, точка меняет свой базовый цвет на черный, а если оно больше, чем значение верхнего предела яркости, точка меняет свой основной цвет на белый, и наоборот в инвертированном режиме.

Подбирают оптимальные параметры для контурирования (пороговые значения яркости), затем выделяют область интереса и рассчитывают ее площадь по методу Гаусса. Затем подгружают изображение соседнего среза, и операцию повторяют для всех изображений срезов объемного образования.

Затем находят объем образования Q по формуле:

где d - толщина среза, а Si - площадь области интереса на срезе i.

Интерфейс программного обеспечения Spinal cavity Searcher (ScS) представлен на Фиг. 2.

Примеры осуществления способа.

Пример 1.

Группе лабораторных животных - семи крысам чистой линии рода Sprague-Dawley, самкам, весом 250-350 граммов, после нанесенной контузионной травмы спинного мозга тяжелой степени на уровне Т9. На Фиг. 3 показана динамика изменения структуры и объема зоны повреждения спинного мозга у крысы после контузионной травмы спинного мозга, с указанием периода времени после травмы спинного мозга. Проводилось МРТ исследование (аппарат Clin Scan, Brucker BioSpin) на 2 сутки после нанесения травмы, в дальнейшем четырехкратно с интервалом в 1 неделю. Также дополнительное исследование проводилось через 4 месяца после нанесения травмы. На основе предложенного способа, с использованием разработанного программного обеспечения, выявлена динамика изменения объемов полостей спинного мозга у группы контроля во времени, показанная в таблице 1. Выявлена стойкая тенденция к увеличению объема полости во времени, объясняемая наличием иммунологических процессов, сопровождаемых разрушением поврежденных нейронов и их отростков, а так же наличием процессов ретроградной и антероградной (Валлеровой) дегенерации нейронов.

Пример 2.

Группе лабораторных животных рода Sprague-Dawley, после нанесения контузионной травмы спинного мозга тяжелой степени, производилось однократное введение в хвостовую вену мононуклеарных клеток пуповинной крови человека (10×106) на первые сутки после операции. Проведен цикл МРТ исследований аналогично с группой самовосстановления из примера 1. Выявленная динамика изменения объемов полостей в спинном мозге свидетельствует о статистически значимом их уменьшении уже с 1 недели после операции в сравнении с группой самовосстановления (см. таблицу 2) на основе статистики Манна-Уитни, что объясняется нейропротективым, нейрорегенеративным и нейрорепаративным действием, ангиогенным действием, противовоспалительным и иммуносупрессивным эффектами от введения мононуклеарных клеток пуповинной крови человека.

Пример 3.

МРТ пациента С.С.Н. (экспериментальная группа) с нестабильным компрессионно-оскольчатым переломом тела Th12 позвонка, стабильным переломом тела L1 позвонка, ушибом конуса спинного мозга тяжелой степени. Исследование проводилось на аппарате Signa 3,0 Тл фирмы General Electric.

Был использован предложенный метод определения объема патологических образований спинного мозга. Изображения 4 интересующих срезов в сагиттальной проекции были выгружены в формате jpeg в Dicom визуализаторе (RadiAnt DICOM Viewer). Затем с помощью разработанного ПО Spinal cavity Searcher (ScS) полученные изображения были контурированы с использованием алгоритма разностного контурирования. Выбранные параметры контурирования: верхний предел яркости: 0.50, нижний предел яркости: 0.07. Далее на первом срезе была выделена область интереса, и произведен автоматический расчет ее площади по методу Гаусса. Аналогично расчет площадей областей интереса был произведен для всех других изображений срезов объемного образования, а объем образования Q был вычислен по формуле:

где d - толщина среза, а Si - площадь области интереса на срезе i.

Объем контузионного очага Q составил 3,925 см3, что соответствует контузионной травме спинного мозга тяжелой степени и неврологическому дефициту на уровне ASIA В.

На Фиг. 4 показана Т2-ВИ, сагиттальная проекция. Визуализируется очаг контузии конуса спинного мозга на уровне верхнего края Th12 позвонка с перифокальным отеком. На Фиг. 5 показана STIR, сагиттальная проекция. Визуализируется гиперинтенсивный очаг в задних отделах очага контузии - небольшой очаг гематомиелии.

Таким образом, на основании проведенных исследований показано, что данный способ расчета объемов очагов в спинном мозге с использованием программы Spinal cavity Searcher (ScS) является высокочувствительным, и может применяться как в медицинской практике, так и в различных научных исследованиях.


Способ определения объема патологических образований спинного мозга на высокопольном магнитно-резонансном томографе
Способ определения объема патологических образований спинного мозга на высокопольном магнитно-резонансном томографе
Способ определения объема патологических образований спинного мозга на высокопольном магнитно-резонансном томографе
Способ определения объема патологических образований спинного мозга на высокопольном магнитно-резонансном томографе
Способ определения объема патологических образований спинного мозга на высокопольном магнитно-резонансном томографе
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 17 items.
29.03.2019
№219.016.ecf0

Протеолитически устойчивый нонапептид, обладающий способностью предотвращать повышение гиперпроницаемости сосудистого эндотелия

Изобретение относится к малотоксичному, протеолитически устойчивому, биологически активному нонапептиду формулы
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682878
Дата охранного документа: 22.03.2019
02.10.2019
№219.017.cc5d

Способ диагностики острого инфаркта миокарда с использованием совмещенной однофотонно-эмиссионной и рентгеновской компьютерной томографии

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической кардиологии и лучевой диагностике, и может быть использовано для диагностики острого инфаркта миокарда (ОИМ) с помощью совмещенной однофотонно-эмиссионной и рентгеновской компьютерной томографии (ОЭКТ/КТ). Проводят ОЭКТ с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701362
Дата охранного документа: 25.09.2019
02.10.2019
№219.017.cd8e

Способ раздельного определения органических и неорганических гидропероксидов при помощи хемилюминесценции с использованием каталазы

Изобретение относится к клиническим и лабораторным методам исследования и может быть использовано для количественного определения органических и неорганических гидропероксидов в модельных системах и биологических жидкостях. Способ раздельного определения органических и неорганических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700708
Дата охранного документа: 19.09.2019
02.10.2019
№219.017.cdb0

Сорбент для сочетанного удаления из плазмы человека атерогенных липопротеидов и с-реактивного белка

Изобретение относится к сорбентам для удаления атерогенных липопротеидов и С-реактивного белка из плазмы крови. Сорбент содержит полимерную матрицу, к которой ковалентно присоединен лиганд через молекулярный спейсер. Для присоединения молекулярного спейсера матрицу активируют с получением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700605
Дата охранного документа: 18.09.2019
02.10.2019
№219.017.cfea

Способ определения вероятности отсроченного развития феномена "ускользания" эффективности антигипертензивной терапии

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано для определения вероятности отсроченного развития феномена «ускользания» эффективности антигипертензивной терапии (АГТ). Определяют предикторы развития феномена «ускользания» на фоне приема эффективной АГТ. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700889
Дата охранного документа: 24.09.2019
12.06.2020
№220.018.26a1

Способ оценки двигательной активности задних конечностей животных после получения спинальной травмы

Изобретение относится к медицине. Способ оценки двигательной активности задних конечностей животных после получения спинальной травмы с использованием плавательного теста проводится путем измерения изменений величин углов с фиксированной осью в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002723367
Дата охранного документа: 10.06.2020
12.06.2020
№220.018.26a3

Способ прогнозирования наличия кальциноза коронарных артерий и грудного отдела аорты по уровню артериальной жесткости у пациентов высокого риска сердечно-сосудистых осложнений со сниженной минеральной плотностью костной ткани

Изобретение относится к области медицины, а именно к кардиологии и ревматологии. Измеряют скорость пульсовой волны по плече-лодыжечному сегменту (СПВпл) путем регистрации сфигмограмм на четырех конечностях с помощью окклюзионных манжет и рассчитывают показатель по формуле СПВпл=(АЛ-АП)/дельта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002723361
Дата охранного документа: 10.06.2020
12.06.2020
№220.018.26a8

Способ оценки двигательной активности задних конечностей животных после получения спинальной травмы

Изобретение относится к медицине. Способ оценки двигательной активности задних конечностей животных после получения спинальной травмы с использованием плавательного теста проводится путем измерения изменений величин углов с фиксированной осью в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002723366
Дата охранного документа: 10.06.2020
17.06.2020
№220.018.2716

Способ определения тромбоза ушка левого предсердия по данным контрастной трансторакальной эхокардиографии

Изобретение относится к медицине, а именно к способу определения тромбоза ушка левого предсердия путем проведения инструментального метода обследования. Согласно предложенному способу проводят контрастную трансторакальную эхокардиографию с использованием ультразвукового транспульмонального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002723391
Дата охранного документа: 11.06.2020
24.06.2020
№220.018.2987

Способ прогнозирования развития рестеноза у пациентов со стабильной стенокардией напряжения после коронарного стентирования

Изобретение относится к медицине, в частности к диагностике сердечно-сосудистых заболеваний, а именно к лабораторным диагностическим способам определения предрасположенности к развитию рестеноза коронарных артерий в месте постановки стентов с лекарственным покрытием у пациентов со стабильной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724279
Дата охранного документа: 22.06.2020
Showing 1-10 of 34 items.
20.05.2014
№216.012.c808

Виброизолятор квазинулевой жесткости

Группа изобретений относится к машиностроению. Виброизолятор состоит из грузового упругого элемента, корректора жесткости с рычагами, грузовой платформы для монтажа виброизолируемого оборудования и соединительных элементов. Усилие в корректоре жесткости регулируется посредством отдельного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516967
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.03.2015
№216.013.3316

Способ получения высокооктановой добавки к автомобильному бензину

Настоящее изобретение относится к способу получения высокооктановой добавки к автомобильному бензину на сульфокатионитном катализаторе в H форме из олигомеризата, получаемого из бутан-бутиленовой фракции на катализаторе БАК-70, путем этерификации метанолом. При этом предварительно перед...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544553
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.05.2015
№216.013.4d86

Высоковольтная дугогасительная камера

Изобретение относится к дугогасительным камерам высоковольтных пневматических и электромагнитных контакторов электроподвижного состава. Высоковольтная дугогасительная камера содержит спаренные изоляционные стенки, образующие между собой входную щель в зоне предварительного растяжения дуги,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551360
Дата охранного документа: 20.05.2015
27.07.2015
№216.013.666a

Способ технического контроля и диагностирования бортовых систем беспилотного летательного аппарата с поддержкой принятия решений и комплекс контрольно-проверочной аппаратуры с интеллектуальной системой поддержки принятия решений для его осуществления

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к способам технического контроля и диагностирования бортовых систем (БС) беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Техническим результатом является повышение эффективности проверки БС БПЛА. В заявленном способе дополнительно производят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557771
Дата охранного документа: 27.07.2015
20.09.2015
№216.013.7bb2

Способ получения теплоизоляционного изделия на основе вермикулита

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных изделий различной геометрической формы, преимущественно плит. Способ получения теплоизоляционного изделия на основе вермикулита включает получение связующей смеси...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563263
Дата охранного документа: 20.09.2015
10.01.2016
№216.013.9f8d

Способ моделирования церебрального сосудистого спазма при нетравматическом субарахноидальном кровоизлиянии in vivo

Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно нейрохирургии, патологической анатомии, и может быть использовано для изучения сосудистого спазма при нетравматических субарахноидальных кровоизлияниях. Способ включает введение в затылочную цистерну крысы свежей человеческой венозной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572482
Дата охранного документа: 10.01.2016
27.04.2016
№216.015.381e

Штамп для открытой объемной штамповки поковок

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к открытой объемной штамповке поковок типа колец осадкой в торец. Штамп содержит верхнюю и нижнюю половины с гравюрами, образующими ручей, магазин и облойный мостик. Мостик образован сопряжением примыкающего к ручью участка с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582843
Дата охранного документа: 27.04.2016
27.04.2016
№216.015.3891

Способ измерения профиля стационарных мегаваттных пучков ионов и атомов в инжекторах

Изобретение относится к диагностике профилей (распределения плотности тока по сечению пучка) пучков ионов и атомов в мегаваттных квазистационарных (десятки и сотни секунд) инжекторах, предназначенных для нагрева плазмы и поддержания тока в термоядерных установках типа токамак. Способ измерения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582490
Дата охранного документа: 27.04.2016
19.01.2018
№218.016.0c23

Способ профилактики церебрального сосудистого спазма при нетравматических субарахноидальных кровоизлияниях вследствие разрыва аневризм сосудов головного мозга

Изобретение относится к области медицины, а именно к нейрохирургии. Перед клипированием аневризмы устанавливают люмбальный дренаж, а после клипирования осуществляют арахноидальную диссекцию и удаляют сгустки крови. Вскрывают цистерны: латеральной щели, ипсилатеральную каротидную, хиазмальную,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632622
Дата охранного документа: 06.10.2017
10.05.2018
№218.016.3c73

Способ хирургического лечения пациентов с аномалией киммерле

Изобретение относится к нейрохирургии и может быть применимо для лечения пациентов с аномалией Киммерле. Под рентгеновским контролем прикладывают металлическую спицу перпендикулярно линии остистых отростков шейных позвонков в области проекции костного кольца. Прикладывают металлическую спицу к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648007
Дата охранного документа: 21.03.2018
+ добавить свой РИД