Lung function evaluation through computerized tomography and 3D reconstruction of airways: a body mass index pilot study
Evaluación de la función pulmonar mediante tomografía computarizada y reconstrucción 3D de las vías respiratorias: estudio piloto del índice de masa corporal
Int. j. morphol; 38 (5), 2020
Publication year: 2020
SUMMARY:
Obesity is a worldwide epidemic that has become a risk factor for the development of respiratory problems, meaning it is necessary to generate models that assess lung function in obese patients for proper treatment. The objective of this study was to evaluate a model for analyzing respiratory function according to body composition, by analyzing the structure and function of the airways by computed tomography (CT). Lung function and body fat percentage (BF%) were measured in three male subjects (25 ± 6 years), with different body mass index (BMI; normal, overweight, obese). A third-dimensional (3D) reconstruction of the airways was performed using CT. Trachea, right and left main bronchi and anterior segmental bronchus of the right and left lung were measured. Three measurement points were established for each structure, and the average value of these three points was used for the analysis. An increase in the thickness of the airways wall of the left and right main bronchi and right segmental bronchus was observed as BMI and BF% increased. The same was observed for the percentage of airway wall area (%AWA) and airway resistance in the main and segmental bronchi. The proposed 3D reconstruction model and the three-point analysis simplified image assessment and allowed to observe the problems caused by obesity in lung function.RESUMEN:
La obesidad es una epidemia mundial, la que se ha transformado en un factor de riesgo en el desarrollo problemas respiratorios. Al respecto, generar modelos de evaluación de la función pulmonar en pacientes obesos es relevante para su adecuado tratamiento. El objetivo de este trabajo fue evaluar un modelo de la estructura y función de las vías aéreas (VA) con tomografía computarizada (TC) que permita analizar su compor- tamiento de acuerdo a la composición corporal. A tres sujetos de sexo masculino (25±6 años), de distinto índice de masa corporal (IMC; normal, sobrepeso, obeso), se les midió función pulmonar y porcentaje de grasa corporal (% GC). A través de TC se realizó una reconstrucción en tercera dimensión (3D) de las VA. Se realizaron mediciones de las VA de la tráquea, bronquios principales derecho e izquierdo y bronquio segmentario anterior del pulmón derecho e izquierdo. Para cada estructura se establecieron tres puntos de medición, el valor utilizado para los análisis fue el promedio de estos tres puntos. En los tres participantes se observó un aumento del grosor de la pared de las vías aéreas de los bronquios principal derecho e izquierdo y bronquio segmentario derecho a medida que aumenta el IMC y el % GC. Por otra parte, el porcentaje de área de la pared de las vías aéreas (% APVA) se comportó de la misma manera para ambos bronquios principales y segmentarios. La resistencia de las vías aéreas (RVA), tanto general como específica, aumentó en paralelo con el % APVA en los bronquios principales y segmentarios. A través de un modelo de reconstrucción 3D de la estructura de la VA por TC, evaluando tres puntos, se pudo observar los problemas que trae la obesidad a la función pulmonar simplificando el análisis de imagen.
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