Баширов Рустем Алекович - ассистент кафедры радиологии, радиотерапии, радиационной гигиены и радиационной безопасности им. академиков А.С. Павлова и Ф.Г. Кроткова ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России, ассистент кафедры онкологии, лучевой диагностики и лучевой терапии ФГБОУ ВО «Казанский ГМУ» Минздрава России, врач-радиолог радиологического отделения ГАУЗ «РКБ Министерства здравоохранения Республики Татарстан»
2-й Боткинский пp-д, 7, Москва, 125284; ул. Бутлерова, 49, Казань, 420012; Оренбургский тракт, 138, Казань, 420064
Sergey A. Ryzhkin - Dr. Med. Sc., Associate Professor, Corresponding Member of Academy of Sciences of the Republic of Tatarstan, Chief of Chair of Radiology, Radiotherapy, Radiation Hygiene and Radiation Safety, RMA of Continuous Professional Education; Professor, Chair of General Hygiene, Kazan SMU; Professor, Chair of Medical Physics, Institute of Physics, KFU.
Vtoroy Botkinskiy proezd, 7, Moscow, 125284; ul. Butlerova, 49, Kazan, 420012; Orenburgskiy trakt, 138, Kazan, 420064
Рыжкин Сергей Александрович - д. м. н., доцент, чл.-корр. Академии наук Республики Татарстан, заведующий кафедрой радиологии, радиотерапии радиационной гигиены и радиационной безопасности им. академиков А.С. Павлова и Ф.Г. Кроткова ФГБОУ ДПО «РМА НПО» Минздрава России, профессор кафедры общей гигиены ФГБОУ ВО «Казанский ГМУ» Минздрава России, профессор кафедры медицинской физики Института физики ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет».
2-й Боткинский пp-д, 7, Москва, 125284; ул. Бутлерова, 49, Казань, 420012; ул. Кремлевская, 18, корп. 1, Казань, 420008
Vladimir O. Burkov - Resident, Chair of Radiology, Radiotherapy, Radiation Hygiene and Radiation Safety, RMA of Continuous Professional Education.
Vtoroy Botkinskiy proezd, 7, Moscow, 125284; ul. Butlerova, 49, Kazan, 420012; Kazan Federal University
Бурков Владимир Олегович - ординатор кафедры радиологии, радиотерапии, радиационной гигиены и радиационной безопасности им. академиков А.С. Павлова и Ф.Г. Кроткова ФГБОУ ДПО «РМА НПО» Минздрава России.
2-й Боткинский пp-д, 7, Москва, 125284
Vladimir O. Burkov - Resident, Chair of Radiology, Radiotherapy, Radiation Hygiene and Radiation Safety, RMA of Continuous Professional Education.
Vtoroy Botkinskiy proezd, 7, Moscow, 125284
Нагорных Борис Петрович - к. м. н., заведующий рентгенодиагностическим отделением.
Оренбургский тракт, 138, Казань, 420064
Boris P. Nagornykh - Cand. Med. Sc., Head of X-ray Diagnostic Department, Republican Clinical Hospital of the Ministry of Health of the Republic of Tatarstan.
Orenburgskiy trakt, 138, Kazan, 420064
Зиганшина Лилия Фаридовна - к. м. н., ассистент кафедры онкологии, лучевой диагностики и лучевой терапии ФГБОУ ВО «Казанский ГМУ» Минздрава России, заведующая отделением радиологии ГАУЗ «РКБ Министерства здравоохранения Республики Татарстан».
Ул. Бутлерова, 49, Казань, 420012; Оренбургский тракт, 138, Казань, 420064
Lilia F. Ziganshina - Cand. Med. Sc., Assistant Professor, Chair of Oncology, Radiation Diagnostics and Radiation Therapy, Kazan SMU; Head of Radiology Department, RCHMH RT.
ul. Butlerova, 49, Kazan, 420012; Orenburgskiy trakt, 138, Kazan, 420064
Самойленко Людмила Евгеньевна - д. м. н., профессор кафедры радиологии, радиотерапии, радиационной гигиены и радиационной безопасности им. академиков А.С. Павлова и Ф.Г. Кроткова ФГБОУ ДПО «РМА НПО» Минздрава России.
2-й Боткинский пp-д, 7, Москва, 125284
Lyudmila E. Samoilenko - Dr. Med. Sc., Professor, Chair of Radiology, Radiotherapy, Radiation Hygiene and Radiation Safety, RMA of Continuous Professional Education.
Vtoroy Botkinskiy proezd, 7, Moscow, 125284
Идиятов Рустам Альбертович - врач-рентгенолог.
Оренбургский тракт, 138, Казань, 420064
Rustam A. Idiyatov – Radiologist.
Orenburgskiy trakt, 138, Kazan, 420064
Баширов Дамир Рустемович - врач-рентгенолог.
Ул. Маршала Чуйкова, 54, Казань, 420103
Damir R. Bashirov – Radiologist.
Ul. Marshala Chuykova, 54, Kazan, 420103
Актуальность. Доступ к объективной количественной оценке транспортной функции пищевода (ТПФП) существенно ограничен в клинической практике вследствие двух факторов: недостаточная оснащенность медицинских учреждений специализированным оборудованием и отсутствие адекватных методик анализа. Разработка подходов, использующих традиционную рентгеноскопию с контрастированием жидкой взвесью сульфата бария в сочетании с автоматизированной обработкой, способна существенно повысить доступность и объективность метрического обследования пациентов с заболеваниями, сопровождающимися нарушениями глотания и моторики пищевода.
Цель: разработать и валидировать авторский алгоритм компьютерного количественного анализа рентгеноскопических изображений, полученных при традиционной рентгеноскопии пищевода, для оценки ТПФП у пациентов с заболеваниями, сопровождающимися нарушениями функции.
Материал и методы. Проспективное сравнительное исследование включало 34 пациента (средний возраст 52,1±9,2 года) с жалобами на дисфагию. Каждому выполнены модифицированная рентгеноскопия (60-секундная латеральная видеозапись первого глотка 15 мл стандартной бариевой суспензии (соответствующего первой стадии контрастирования) и динамическая сцинтиграфия пищевода (ДСЦП) с 99mTc -технефитом, которую использовали как метод сравнения количественных показателей среднего времени транзита пищевода, учитывая собственные результаты и данные литературы по количественной оценке ТПФП. Рентгеноскопические DICOM-последовательности обрабатывали с помощью разработанного метода компьютерной количественной рентгеноскопии (КРС) для получения кривых «интенсивность – время» в выбранных зонах интереса. Согласованность результатов КРС и ДСЦП оценивали с помощью алгоритма динамического выравнивания временных рядов (dynamic time warping, DTW), кросс-корреляции, анализа Бланда–Альтмана и коэффициента внутриклассовой корреляции (intraclass correlation coefficient, ICC).
Результаты. КРС продемонстрировала высокую конкордантность с ДСЦП: среднее DTW-расстояние 0,055±0,012; синхронная кросс-корреляция 0,925±0,06; ICC 0,915 (95% доверительный интервал 0,886– 0,941). Анализ Бланда–Альтмана не выявил систематической погрешности (средняя разность −0,01; пределы согласия от −0,079 до 0,059). Получены высокие диагностические характеристики КРС: площадь под ROC-кривой составила 0,94, чувствительность – 0,90, специфичность – 0,88. Воспроизводимость метода также оказалась высокой: межоператорский ICC>0,98, внутриоператорский ICC>0,97.
Заключение. Разработанный авторский алгоритм компьютерного количественного анализа изображений традиционной рентгеноскопии позволяет получать количественные показатели ТПФП, демонстрирующие отличные диагностические характеристики и хорошую воспроизводимость. Полученные данные подтверждают, что КРС может быть перспективной и широкодоступной для применения в повседневной клинической практике, поскольку основывается на базе общедоступной рентгеноскопии. Внедрение КРС в клиническую практику будет способствовать более объективной и воспроизводимой количественной оценке ТПФП у пациентов с заболеваниями, сопровождающимися нарушениями моторики пищевода, расширяя возможности метрической диагностики без применения дорогостоящих методик.
Background. Access to an objective quantitative assessment of esophageal transport function (ETF) is significantly limited in clinical practice due to two main factors: the insufficient availability of specialized equipment in healthcare institutions and the lack of adequate analysis techniques. The development of approaches utilizing conventional fluoroscopy with a liquid barium sulfate suspension contrast combined with automated processing has the potential to significantly increase the accessibility and objectivity of metric evaluation for patients with conditions involving swallowing disorders and esophageal motility impairments.
Objective: to develop and validate a proprietary algorithm for computer-based quantitative analysis of fluoroscopic images obtained from conventional esophageal fluoroscopy for the assessment of ETF in patients with related disorders.
Material and methods. A prospective comparative study included 34 patients with dysphagia (mean age 52.1±9.2 years). Each patient underwent modified fluoroscopy (a 60-second lateral video recording of the first swallow of 15 ml of standard barium suspension, corresponding to the first stage of contrast) and dynamic esophageal scintigraphy (DES) with 99mTc-technephyte, which was used as the reference method for quantitative parameters of mean esophageal transit time, based on our own results and literature data on quantitative ETF assessment. Fluoroscopic DICOM sequences were processed using the developed computer-based quantitative analysis of fluoroscopic images (QAFI) to generate intensity-time curves in selected regions of interest. The agreement between QAFI and DES results was assessed using dynamic time warping (DTW), cross-correlation, Bland–Altman analysis, and the intraclass correlation coefficient (ICC). Results. QAFI demonstrated high concordance with DES: mean DTW distance 0,055±0.012; synchronous crosscorrelation 0.925±0.06; ICC 0.915 (95% confidence interval 0.886–0.941). Bland–Altman analysis revealed no systematic bias (mean difference –0.01; limits of agreement –0.079 to 0.059). The diagnostic characteristics of QAFI were high: the area under the ROC curve was 0.94, with sensitivity of 0.90 and specificity of 0.88. The method's reproducibility was also high: intra-operator ICC>0,98, inter-operator ICC>0,97.
Conclusion. The developed proprietary algorithm for computer-based QAFI obtained by conventional fluoroscopy enables the acquisition of quantitative ETF parameters, demonstrating excellent diagnostic characteristics and good reproducibility. The obtained data confirm that QAFI could be a promising and widely accessible tool for use in routine clinical practice, as it is based on widely available fluoroscopy. The implementation of QAFI in clinical practice will facilitate a more objective and reproducible quantitative assessment of ETF in patients with esophageal motility disorders, expanding the capabilities of metric diagnostics without resorting to expensive techniques.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.