Clinical Validation of Rhinometric Measurements

Abstract

Nenän tukkoisuus oireena ja nenäonteloiden sekä nenän sivuonteloiden tulehdukselliset sairaudet ovat yleisimpiä aikuisten ylähengitysteiden sairauksista. Vaikka ylähengitysteiden ongelmat eivät tavallisesti olekaan kovin vakavia, ne muuttavat potilaiden sosiaalista elämää, vaikuttavat koulusuorituksiin ja työn tuottavuuteen. Lisäksi ylähengitysteiden sairauksien tutkiminen ja hoito vaativat yhteiskunnalta huomattavia taloudellisia resursseja. Nenän objektiivinen tutkiminen ja mittaaminen rhinometrisillä menetelmillä (akustinen rhinometria, rhinomanometri, tietokonetomografia volumetria, nasaali PEF-mittari) on lääkäreiden keskuudessa ollut kovin vähäistä koska luotettavaa laaja-alaista tutkimusnäyttöä asiasta ei ole ollut saatavilla.

Tässä väitöstyössä arvioitiin nenäonteloiden mittaamiseen tarkoitettujen eri objektiivisten rhinometristen mittareiden ja subjektiivisen VAS-mittarin (Visual Analogue Scale) käyttökelpoisuutta terveillä tupakoimattomilla ja tupakoivilla verrokeilla sekä nenän limakalvon sairauksien yhteydessä. Limakalvojen sairaus ryhmiksi valittiin nuhakuume ja kroonista nenän sivuontelotulehdusta sairastavat potilaat ennen ja tähystysmenetelmällä suoritetun poskionteloleikkauksen jälkeen. Väitöstyössä arvioitiin myös uuden Suomessa kehitetyn puoli-automaattisen tilavuusohjelman soveltuvuutta nenäonteloiden ja nenän sivuonteloiden ilmatilan tilavuusmittauksissa tietokonetomografia volumetrian avulla. Tietokonetomografia volumetrian avulla validioitiin myös akustisen rhinometrian tulokset. Lisäksi tarkasteltiin eri rhinometristen mittausmenetelmien välistä tilastollista riippuvuutta ja luotiin terveiden verrokkien viitearvot eri mittausmenetelmillä paikalliseen nenälaboratorioon.

Tutkimuksessa esiteltiin ja todistettiin, että uusi puoli-automaattinen tietokonetomografia volumetria soveltuu erinomaisesti nenäonteloiden ja nenänsivuonteloiden ilmatilojen tilavuus ja poikkipinta-alojen mittauksiin. Menetelmän virhemarginaaliksi todettiin Rhinometriset menetelmät parantavat diagnostiikan tasoa potilastyössä. Menetelmät eivät ole toisiaan korvaavia vaan enemmänkin toisiaan täydentäviä. Väitöstyön pohjalta suositellaankin useampien rhinometristen menetelmien (esim. akustinen rhinometria ja rhinomanometria) samanaikaista rutiininomaista käyttöä nenäoireisten potilaiden tutkimuksissa. Paremmalla diagnostiikalla voitaisiin vaikuttaa leikkausjonojen pituuteen sekä potilaisiin kohdistuvaan hoitoon, joka muodostuisi näin enemmän täsmähoidoksi.

The purpose of this study was to evaluate: 1) computed tomography volumetry (CTV), a new semi-automatic segmentation method of computer tomography images based on image enhancement, amplitude segmentation, region growth, and decision trees, in the volumetric estimation of nasal airways, 2) the accuracy of acoustic rhinometry with the help of CTV, 3) the relationship between the different rhinometric methods; CTV, acoustic rhinometry, rhinomanometry, nasal peak expiratory flow (nPEF) meter and visual analogue scale (VAS) in healthy subjects as well as during mucosal pathology, and to create local reference ranges for minimum cross-sectional area (MCA), nasal cavity volume (NCV), nasal airway resistances (NAR) and nPEF rates. A total of 822 nasal cavities were studied in six different studies.

CTV proved to be well suited to the volumetric evaluation of the nasal cavity and paranasal sinus geometry and pathology with an average error less than 1.5 % in phantom test. However, CTV is still too expensive, slow and laborious for routine clinical work. When the accuracy of acoustic rhinometry was evaluated using CTV as a reference method a strong statistically significant correlation were found up to 40 mm from the nostril (r = 0.83, 0 10 mm and r = 0.77, 10 40 mm). Further posterior in the nasal cavity, the accuracy decreased, but remained moderate, r = 0.62. The accuracy of single MCA values was much poorer without any statistical significance. When the rhinometric methods were compared, the results were mutually consistent, but analysis of values did not confirm any statistically significant clinical agreement between the methods, r The methods improve diagnostics in rhinology, but none of the methods can replace any other, and different methods may be complementary. It is recommended to use at least acoustic rhinometry and rhinomanometry routinely in rhinological patients.