Восстановление трехмерной геометрии легких человека на основе данных компьютерной томографии для задач оценки рисков здоровью человека
Вы здесь
Аннотация:
Статья посвящена важной составляющей разработки математической модели дыхательной системы человека – восстановлению трехмерной геометрии легких человека. Трехмерная геометрия легких была воссоздана на основе данных компьютерной томографии, полученной из открытой общественной базы данных I-ELCAP. Обработка медицинских снимков и выполнение процедуры сегментации были выполнены с помощью программного продукта ITK-SNAP. Результаты моделирования течения воздуха в легких человека, а также оценка и прогнозирование рисков здоровью человека, обусловленных действием химических веществ, будут представлены в дальнейших публикациях авторов.
Ключевые слова:
математическая модель, дыхательной системы человека, трехмерная геометрия, оценка и прогнозирование рисков здоровью
обновлено: 28.10.2021
Комментарии - 9
Добрый день!
Позволяет ли данный метод построить геометрию легких с наличием патологии. Восстановить форму с локализацией повреждений?
Добрый день!
Спасибо за вопрос. Данный метод позволяет восстановить любую геометрию на основе исходных снимков МРТ. В нашем распоряжении не было снимков с наличием патологии. Для локализации повреждения будет необходимо более детально выполнить процедуру сегментации поврежденного участка.
Здравствуйте!
Планируете ли вы расширить модель легкого добавлением малого круга кровообращения? И возможно ли построение подобных моделей других функциональных органов и систем организма человека?
Спасибо за интерес к работе.
В работе мы планируем учесть взаимодействие дыхательной и сердечно-сосудистой системы, но строить 3д модель сосудистого русла не планируется. На первом этапе планируем обойтись балансовыми соотношениями для основных газов.
С помощью представленных методов возможно восстановление трехмерной геометрии любого органа (при наличии МРТ снимков).
Добрый день, Михаил Юрьевич. Для нас, профпатологов, интересно было бы восстановить геометрию легкого работника с буллезными изменениями при хронической обструктивной болезни легких. Как, на Ваш взгляд, можно использовать Вашу модель при оценке риска для данного работника? Воздействующий фактор - химические вещества фиброгенного и аллергенного действия.
Елена Михайловна, добрый день! Спасибо за вопрос.
Модель находится в процессе разработки. В данной статье представлены результаты по восстановлению трехмерной формы легких. Следующими этапомами будет выполнение расчета течения для полученой формы.
Полученную модель планируется использовать, в том числе для исследования процесса дыхания при патологии дыхательной системы (ХОБЛ, эмфизема, пневмокониоз и др.). Но моделирование течения воздуха при патологии дыхательной системы вероятно будет задаваться не изменением формы (для поврежденного участка), а изменением свойств для данного участка легочной ткани (проницаемости).
Михаил Юрьевич, спасибо. О влиянии формы локуса на функцию дыхания предлагаем поговорить у нас в отделении за круглым столом с участием пульмонолога.
Елена Михайловна, спасибо за предложение. Мы всегда рады пообщаться с нашими драгоценными коллегами практикующими врачами. Думаю, что данная беседа будет очень полезна.
Обращайтесь, нам тоже приятно с вами общаться.