Pooperacyjne przewidywanie funkcji płuc (POPPY)

Rak płuc jest główną przyczyną zgonów z powodu nowotworów na całym świecie, a niedrobnokomórkowy rak płuc (NSCLC) stanowi około 85% wszystkich zdiagnozowanych nowotworów płuc. Resekcja chirurgiczna jest podstawową metodą leczenia niedrobnokomórkowego raka płuc (NSCLC) w stopniu I i II u pacjentów z dobrym lub niskim ryzykiem chirurgicznym. Jednakże u pacjentów wysokiego ryzyka lub u pacjentów nieoperacyjnych, radioterapia może być zalecana jako leczenie podstawowe. Stratyfikacja ryzyka pacjentów z rakiem płuca poddawanych zabiegowi chirurgicznemu jest ważną przedoperacyjną oceną fizjologiczną, biorąc pod uwagę stan układu krążenia, czynność płuc, choroby współistniejące i przewidywaną pooperacyjną czynność płuc.

U pacjentów z przewidywaną pooperacyjną natężoną objętością wydechową w ciągu 1 sekundy (ppoFEV1) lub przewidywaną pooperacyjną pojemnością dyfuzyjną dla tlenku węgla (ppoDLCO) mniejszą niż 40% przewidywanych wartości prawidłowych ryzyko powikłań okołooperacyjnych lub zgonu jest znacznie zwiększone. Ze względu na możliwość wystąpienia pooperacyjnej niewydolności oddechowej, pacjenci ci często są wykluczani z resekcji chirurgicznej.

Przewidywanie pooperacyjnej czynności płuc opiera się obecnie na zliczaniu segmentów anatomicznych (ASC), które uwzględnia wyniki testu czynności płuc (PFT). Standardowe PFT, takie jak spirometria, mogą mierzyć jedynie średnią pojemność płuc w całym płucu i nie uwzględniają regionalnych różnic w funkcjonowaniu. Trafność predykcyjna metody ASC jest mniej dokładna w przypadku pacjentów z fizjologicznie upośledzonymi płucami, np. chorych na przewlekłą obturacyjną chorobę płuc (POChP), która jest bardzo rozpowszechniona w populacji NSCLC. Ponadto, ponieważ ubytki funkcji płuc najprawdopodobniej koncentrują się w okolicy guza, metoda ASC może powodować niedoszacowanie pooperacyjnej czynności płuc, co może prowadzić do błędnego wykluczenia części pacjentów z leczenia chirurgicznego.

Medycyna nuklearna jest zalecana tam, gdzie wymagane jest regionalne obrazowanie czynnościowe w celu podjęcia decyzji chirurgicznej. Skany medycyny nuklearnej są jednak drogie, czasochłonne i nie są dostępne we wszystkich instytucjach. Obrazowanie wentylacyjne za pomocą tomografii komputerowej jest tańszą i bardziej dostępną alternatywą dla medycyny nuklearnej, umożliwiającą podejmowanie decyzji dotyczących leczenia pacjentów z rakiem płuc.

Wprowadzenie do obrazowania wentylacyjnego CT Obrazowanie wentylacyjne CT to nowatorskie rozwiązanie oparte na oprogramowaniu służące do generowania map czynności płuc (wentylacji) na podstawie skanów CT skorelowanych z oddechem, takich jak CT ze wstrzymanym oddechem (BHCT), gdzie pacjent wstrzymuje oddech na czas skanowania .

Kluczowe etapy obrazowania wentylacji CT to:

1. Uzyskaj obrazy CT płuc w stanach wydechu i wdechu, stosując CT na wstrzymanym oddechu (BHCT). W badaniu BHCT rejestruje się statyczne obrazy płuc na koniec wdechu i na końcu wydechu, gdy pacjent wstrzymuje oddech na około 10 sekund.
2. Rejestracja obrazu odkształcalnego służy do określenia mapowania przestrzennego (mapy deformacji) pomiędzy różnymi obrazami CT (od szczytowego wdechu do szczytowego wydechu).
3. Zastosowanie metryki wentylacji do ilościowej oceny dobrze i słabo funkcjonujących płuc, co obejmuje analizę ilościową opartą na informacjach z rejestracji obrazu odkształcalnego.

Powstały obraz wentylacji jest nakładany bezpośrednio na obraz anatomiczny, zapewniając dodatkowy wymiar informacji funkcjonalnej, która jest łatwa do zrozumienia i może być bezpośrednia korzyść w interwencjach chirurgicznych.

Zastosowanie obrazowania CT wentylacyjnego w ocenie czynności płuc przed zabiegiem chirurgicznym. Zaproponowano obrazowanie CT wentylacyjne w celu poprawy przewidywanych szacunków pooperacyjnej czynności płuc poprzez dostarczenie informacji regionalnych na temat czynności płuc. Ze wstępnego badania przeprowadzonego w szpitalu Royal North Shore w celu sprawdzenia wykonalności obrazowania metodą wentylacji CT jako narzędzia decyzyjnego u pacjentów kwalifikujących się do marginalnej resekcji wynika, że ​​czynność płuc uzyskana na podstawie obrazowania wentylacyjnego TK silnie koreluje ze złotym standardem wentylacji PET na poziomie płata.

Obrazowanie perfuzji CT Obrazowanie perfuzji płuc jest powszechnie wykonywane łącznie z obrazowaniem wentylacji metodą SPECT poprzez wstrzyknięcie makroagregowanego białka znakowanego 99mTc. Po sukcesie techniki obrazowania wentylacyjnego opartej na tomografii komputerowej, nowy wyłaniający się obszar badawczy skupia się na opracowaniu nowatorskich algorytmów do oceny informacji o przepływie krwi na podstawie uzyskanych obrazów CT. Metody te umożliwią nam uzyskanie informacji zarówno o wentylacji, jak i perfuzji.