Stereolojik Bir Araştırma: Akciğer Hacmi ve İzdüşüm Yüzey Alanı Arasındaki İlişki

Year 2021, Volume: 4 Issue: 3, 264 - 269, 01.09.2021

Aysun Yağci Şentürk , Ayşen Taslak Şengül , Bümyamin Şahin , Ahmet  Başoğlu

https://doi.org/10.19127/bshealthscience.870982

Abstract

Üç boyutlu bir yapıya ait özellikleri iki boyutlu kesitler aracılığıyla tanımlayan stereoloji, düzensiz şekle sahip organ ve dokuların hacminin kolayca ölçümünü sağlar. Bu araştırmada stereoloji aracılığıyla bilgisayarlı toraks tomografi (BTT) görüntüleri üzerinden hesaplanacak akciğer hacimleri ile antero-posterior direkt grafiler üzerinden hesaplanacak akciğer izdüşüm yüzey alanları arasındaki ilişkiyi ortaya koymak amaçlandı. BTT görüntüleri restrospektif olarak incelendi. DICOM formatında kaydedilen BTT görüntülerini düzenlemek ve işlemek için OsiriX programı kullanıldı. Planimetri yöntemi kullanılarak sağ ve sol akciğerlerin hacim hesaplaması ayrı ayrı yapıldı. Ardından aksiyal görüntüler, koronal görüntülere dönüştürüldü ve akciğer antero-posterior direkt grafisi elde edildi. Antero-posterior direkt grafiler üzerinden sağ ve sol akciğerlere ait izdüşüm yüzey alanları hesaplandı. Elde edilen bulgulara göre sağ akciğer hacmi ve izdüşüm alanı sol akciğerden fazlaydı. Katılımcıların sağ akciğer hacmi ile sağ akciğer izdüşüm yüzey alanı arasında pozitif yönde orta düzeyde bir ilişki görüldü (P=0,001; r=0,538). Benzer şekilde sol akciğer hacmi ile sol akciğer izdüşüm alanı arasında da pozitif yönde orta düzeyde bir ilişkiye rastlandı (P=0,001; r=0,555). Kurulan basit doğrusal regresyon modeline göre, sağ akciğer izdüşüm alanının sağ akciğer hacmini açıklama oranı %28,9 olarak belirlendi. Sol akciğer izdüşüm alanının, sol akciğer hacmini açıklama oranıysa %30 olarak saptandı. Akciğer izdüşüm yüzey alanı, akciğer hacmini açıklayan faktörlerden biri olmakla birlikte yegane faktör değildir.

Keywords

Akciğer, Radyografi, Toraks, Tomografi tarayıcılar

A Stereological Research: The Relationship between Lung Volume and Projected Surface Area

Abstract

Stereology defines the properties of three-dimensional structure through two-dimensional cross-sections and it allows easy measurement of the volume of organs and tissues with irregular shape. The aim of this study was to determine the relationship between the lung volumes to be calculated from the computed thorax tomography (CTT) through stereology and the lung projection surface areas to be calculated from the anteroposterior (AP) radiographs. CTT images were examined retrospectively. OsiriX program was used for edit and process CTT images, recorded in DICOM format. The volume calculation of the right and left lung were done separately using the planimetry method. Then axial images were converted to coronal images and lung AP radiographs were obtained. Projection surface areas of the right and left lungs were calculated on AP radiographs. According to the findings, right lung volume and projection area were more than left lung. There was moderate positive correlation between right lung volume and right lung projection surface area (P=0.001; r=0.538). Similarly, a moderate positive correlation was found between left lung volume and left lung projection area (P=0.001; r=0.555). According to simple linear regression model, the rate of explaining right lung volume of the right lung projection area was 28.9%. The ratio of explaining left lung volume of left lung projection area was 30%. Lung projection surface area’s one of the factors that explaining lung volume but it isn’t the only factor.

Keywords

Lung, Radiography, Thorax, Computed tomography

References

• Akbaş H, Şahin B, Eroğlu L, Odacı E, Bilgiç S, Kaplan S. 2004. Estimation of the breast prosthesis volume by the Cavalieri Principle using magnetic resonance images. Aesthetic Plast Surg, 28(5): 275-280.
• Bilgic S, Sahin B, Sönmez OF, Odacı E, Colakoglu S, Kaplan S. 2005. A new approach for the estimation of intervertebral disc volume using the Cavalieri principle and computed tomography images. Clin Neurol Neurosurg, 107(4): 282-288.
• Black KJ. 1999. On the efficiency of stereologic volumetry as commonly implemented for three-dimensional digital impages. Psychiatry Res, 90(1): 55-64.
• Canan S, Şahin B, Odacı E, Unal B, Aslan H, Bilgic S. 2002. Stereolojik uygulamalarda kullanılan pratik gereçler ve bilgisayar destekli stereolojik analiz cihazları. Turkiye Klinikleri J Med Sci, 22(Suppl 1): 7-14.
• Delgado BJ, Bajaj T. 2021. Physiology, lung capacity. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK541029/ (erişim tarihi: 11.08.2020).
• Demirbaş N, Kutlu R. 2018. Sigaranın akciğer yaşı ve solunum fonksiyon testleri üzerine olan etkisi. Cukurova Medical J, 43(1): 155-163.
• Gundersen HJ, Jensen EB. 1987. The efficiency of systematic sampling in stereology and its prediction. J Microsc, 147(3): 229-263.
• Hsia CC, Hyde DM, Ochs M, Weibel ER. 2010. An official research policy statement of the American Thoracic Society/European Respiratory Society: standards for quantitative assessment of lung structure. Am J Respir Crit Care Med, 181(4): 394-418.
• Jelsing J, Rostrup E, Markenroth K, Paulson OB, Gundersen HJG, Hemmingsen R. 2005. Assessment of in vivo MR imaging compared to physical sections in vitro: A quantitive study of brain volumes using stereology. Neuroimage, 26(1): 57-65.
• Kim YY, Shin HJ, Kim MJ, Lee MJ. 2016. Comparison of effective radiation doses from X-ray, CT, and PET/CT in pediatric patients with neuroblastoma using a dose monitoring program. Diagn Interv Radiol, 22(4): 390-394.
• Knudsen L, Brandenberger C, Ochs M. 2020. Stereology as the 3D tool to quantitate lung architecture. Histochem Cell Biol, 155(2): 163-181.
• Konheim JA, Kon ZN, Pasrija C, Luo Q, Sanchez PG, Garcia JP. 2016. Predictive equations for lung volumes from computed tomography for size matching in pulmonary transplantation. J Thorac Cardiovasc Surg, 151(4): 1163-1169.
• Marcos R, Monteiro RA, Rocha E. 2012. The use of design-based stereology to evaluate volumes and numbers in the liver: a review with practical guidelines. J Anat, 220(4): 303–317. DOI: 10.1111/j.1469-7580.2012.01475.x.
• Mazonakis M, Damilakis J, Maris T, Prassopoulos P, Gourtsoyiannis N. 2002. Comparison of two volumetric techniques for estimating liver volume using magnetic resonance imaging. J Magn Reson Imaging, 15(5): 557-63.
• Mühlfeld C, Knudsen L, Ochs M. 2012. Stereology and morphometry of lung tissue. Cell ımaging techniques. methods in molecular biology (methods and protocols) In: Taatjes D, Roth J editors. Humana Press, Totowa, 931: 55-68.
• Ödev K. 2010. Toraks Radyolojisi, İstanbul, Nobel Tıp Kitapevleri, 2.baskı. İstanbul, Turkey.
• Özlü T, Metintaş M, Karadağ M, Kaya A. 2010. Solunum sistemi hastalıkları. 1.baskı, İstanbul, İstanbul Tıp Kitapevi, 650-653, İstanbul, Turkey.
• Pellegrino R, Viegi G, Brusasco V, Crapo RO, Burgos F, Casaburi REA. 2005. Interpretative strategies for lung function tests. Eur Respir J, 26(5): 948-968.
• Quekel LG, Goei R, Kessels AG. 2003. The limited detection of lung cancer on chest X-rays. NTvG, 147(22): 1048-1056.
• Sahin B, Acer N, Sonmez OF, Emirzeoğlu M, Basaloğlu H, Uzun A. 2007. Comparison of four methods for the estimation of intracranial volume: a gold standard study. Clin Anat, 20(7): 766–773.
• Sahin B, Emirzeoğlu M, Uzun A, İncisu L, Bek Y, Bilgic S. 2003. Unbiased estimation of the liver volume by the Cavalieri principle using magnetic resonance images. Eur J Radiol, 47(2): 164-170.
• Sahin, B, Celenk C, Basoglu A, Sengul B, Sengul A. 2013. The effect of minimally ınvasive surgical repair on the lung volumes of patients with pectus excavatum. Thorac cardiov Surg, 62(03): 226–230.
• Schneider JP, Ochs M. 2013. Chapter 12- Stereology of the Lung. Methods in Cell Biology. In:Conn PM editors. Academic Press, pp.257-294. NewYork, USA.
• Skinner S. 2013. Radiation safety. Australian Family Physician, 42(6): 387-389.
• Şahin B, Elfaki A. 2012. Estimation of the volume and volume fraction of brain and brain structures on radiological images. Neuroquantology, 10(1): 87-97.
• Vasilescu DM, Phillion AB, Kinose D, Verleden SE, Vanaudenaerde BM, Verleden GM. 2020. Comprehensive stereological assessment of the human lung using multiresolution computed tomography. J Appl Physiol, 128(6): 1604-1616.
• Weibel ER, Hsia CC, Ochs M. 2007. How much is there really? Why stereology is essential in lung morphometry. J Appl Physiol, 102(1): 459-467.
• Wiebe BM, Laursen H. 1995. Human lung volume, alveolar surface area, and capillary length. Microsc Res Tech, 32(3): 255–262.
• World Health Organization Department of Public Health, Environmental and Social Determinants of Health. 2016. Chapter 1: Scientific background. In: WHO, eds. Communicating radiation risks in paediatric imaging. Genova, p.12-27.