Integrierte, quantitative Beurteilung der Luftwege und des Lungenparenchyms in der COPD Diagnostik, Therapieplanung und -kontrolle

Das Lungenemphysem und der Umbau der kleinen Atemwege sind zwei wesentliche Ausprägungen der COPD. Mittlerweile existieren sowohl zur regionalen Quantifizierung des Lungenparenchyms als auch zur Vermessung der Bronchialbaumgeometrie in CT Aufnahmen leistungsfähige, hochautomatische Algorithmen. In diversen Evaluationsstudien wurde die klinische Relevanz der so berechneten CT-Parameter durch Korrelation mit etablierten Lungenfunktionsparametern bereits weitgehend nachgewiesen. In Ermangelung klinisch einsetzbarer Auswertungssoftware wird COPD in der heutigen klinischen Routine dennoch weiterhin fast ausschließlich qualitativ beurteilt.

Vorgestellt wird eine prototypische Softwareapplikation, welche robuste, bereits an mehr als 2000 CT-Aufnahmen erfolgreich eingesetzte Methoden zur automatischen lappenbasierten Emphysemquantifizierung auf intuitive Weise mit neu entwickelten Algorithmen zur Subvoxel-genauen Messung der Atemwegsgeometrie kombiniert. Neben der vollautomatischen Bestimmung regionaler Emphysemvolumina, Bronchialwanddicken und -lumendurchmessern erlaubt die Software auch die interaktive Exploration einzelner Bronchialbaumabschnitte. Sämtliche Messergebnisse gehen in einen automatisch generierten Report ein und ermöglichen so eine quantitative Überwachung des Krankheits- bzw. Therapieverlaufs bei COPD. Darüber hinaus erschließen innovative, mit konventionellen 2D-Ansichten synchronisierbare 3D-Darstellungen von Lappenanatomie, Bronchialbaumparametern und Emphysemarealen neue Möglichkeiten bei der bildbasierten Diagnostik und Behandlungsplanung, insbesondere bei der Vorbereitung bronchoskopischer Lungenvolumenreduktions-Interventionen.

Korrespondierender Autor: Kuhnigk JM

Fraunhofer MEVIS, Universitätsallee 29, 28359 Bremen

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