Двойная рентгеновская абсорбциометрия и лазер
| Двойная рентгеновская абсорбциометрия и лазер | |
|---|---|
| Цель | исследования плотности костной ткани для оценки остеопороза |
Двойная рентгеновская абсорбциометрия и лазерная техника (DXL) в области исследования плотности костной ткани для оценки остеопороза представляет собой усовершенствование методики DXA , добавляющее точное лазерное измерение толщины сканируемой области. Добавление толщины объекта добавляет третий вход к двум энергиям рентгеновского излучения, используемым в DXA, что позволяет лучше решить уравнение для кости и более эффективно исключить эти компоненты мягких тканей.
Фон
[ редактировать ]Тело состоит из трех основных компонентов: минеральной кости , мягких тканей (кожи, крови, воды и скелетных мышц) и жировой ткани (жира и желтого костного мозга). Эти различные компоненты обладают разными свойствами ослабления рентгеновского излучения . Стандарт сканирования минеральной плотности костной ткани, разработанный в 1980-х годах, называется двойной рентгеновской абсорбциометрией , известной как DXA. Метод DXA использует два разных уровня энергии рентгеновского излучения для оценки плотности кости . Сканирование DXA предполагает постоянную взаимосвязь между количеством мышечной ткани и жировой ткани. Это допущение приводит к ошибкам измерения, что влияет как на точность, так и на прецизионность.
Чтобы уменьшить ошибки мягких тканей при DXA, в конце 1990-х годов группа шведских исследователей под руководством профессора Рагнара Кулленберга разработала технологию DXL. С помощью технологии DXL интересующая область сканируется с использованием рентгеновских лучей низкой и высокой энергии, как при сканировании DXA. Улучшение DXA с DXL заключается в том, что для каждого пикселя, сканируемого DXA, точная толщина измеряемого объекта также измеряется с помощью лазеров. Результаты DXL позволяют более точно оценить плотность кости за счет использования трех отдельных входных данных (низкая и высокая энергия рентгеновского излучения плюс толщина), а не двух для каждого пикселя в области измерения.
DXL - Техническое описание
[ редактировать ]При использовании метода DXL для каждой точки измерения (или пикселя) применяются следующие уравнения:
N1 = N01⋅exp(-(νb1⋅tb⋅σb + νs1⋅ts⋅σs + νf1⋅tf⋅σf))
N2 = N02⋅exp(-(νb2⋅tb⋅σb + νs2⋅ts⋅σs + νf2⋅tf⋅σf))
Т = ТБ + ТС + ТС
Где:
- N1 и N2 — количество обнаруженных рентгеновских лучей после прохождения через интересующую область.
- N01 и N02 — количество обнаруженных рентгеновских лучей, снятое с внутреннего фантома.
- tb, ts и tf — толщина кости (b), тощей мягкой ткани (s) и жировой ткани (f) соответственно.
- T — общая толщина в точке измерения.
- νb1, νs1 и νf1 — коэффициенты ослабления рентгеновского излучения для каждого компонента на низком уровне энергии рентгеновского излучения.
- νb2, νs2 и νf2 — коэффициенты ослабления рентгеновского излучения для каждого компонента на высоком уровне энергии рентгеновского излучения.
- σb, σs и σf — плотности кости, мягких тканей и жировой ткани соответственно.
tb * σb — неизвестная плотность кости, которую необходимо рассчитать, например, площадь поверхности (г/см2).
Технология DXL, используемая в клинической практике
[ редактировать ]
Методика DXL используется в системе костной денситометрии DXL Calscan , производимой и продаваемой компанией Demetech AB, Тэби, Швеция. Во многих опубликованных исследованиях метод DXL оценивался с использованием системы DXL Calscan, которая сканирует пятку субъекта. Несколько опубликованных исследований переломов показали, что сканирование пяток с использованием DXL Calscan позволяет прогнозировать переломы так же или даже лучше, чем метод DXA, сканирующий бедро. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
Библиография
[ редактировать ]Веб-страница компании Demetech AB
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Брисмар, Торкель Б.; Янски, Имре; Тофт, ЛИМ (10 июня 2010 г.). «МПК пяточной кости, полученная с помощью двойного рентгена и лазера, предсказывает будущие переломы бедра - проспективное исследование с участием 4 398 шведских женщин» . Журнал остеопороза . 2010 : 875647. doi : 10.4061/2010/875647 . ПМЦ 2957231 . ПМИД 20981337 .
- ^ Мушиц, К.; Димаи, HP; Косиян, Р.; Кайдер, А.; Зендели, А.; Кюне, Ф.; Трубрич, А.; Лунг, С.; Ванек, Р. (01 августа 2013 г.). «Дискриминационная способность измерений МПК с помощью DXA и двойной рентгенографии и лазера (DXL) в пяточной кости, включая клинические факторы риска для выявления пациентов с переломами позвонков». Международный остеопороз . 24 (8): 2181–2190. дои : 10.1007/s00198-013-2266-0 . ISSN 1433-2965 . ПМИД 23344258 . S2CID 6731457 .
- ^ Лундин, Ганс; Тораби, Фарамарз; Сеаф, Мария; Стрендер, Ларс-Эрик; Нюрен, Свен; Йоханссон, Свен-Эрик; Салминен, Хелена (28 сентября 2015 г.). «Двуэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия с лазерной поддержкой (DXL) по сравнению с традиционной абсорбциометрией (DXA) и FRAX как инструментами для оценки риска переломов» . ПЛОС ОДИН . 10 (9): e0137535. Бибкод : 2015PLoSO..1037535L . дои : 10.1371/journal.pone.0137535 . ПМЦ 4586378 . ПМИД 26413715 .
- ^ Хакулинен, Массачусетс; Саараккала, С.; Тойрас, Дж.; Крегер, Х.; Журвелин, Дж.С. (1 января 2003 г.). «Двухэнергетическое рентгеновское лазерное измерение минеральной плотности пяточной кости» . Физика в медицине и биологии . 48 (12): 1741–52. Бибкод : 2003PMB....48.1741H . дои : 10.1088/0031-9155/48/12/305 . ISSN 0031-9155 . ПМИД 12870580 . S2CID 250825088 .