Количественная компьютерная томография

Количественная компьютерная томография
Количественная компьютерная томография
МКБ-9	88.98
	[ править в Викиданных ]

Количественная компьютерная томография ( ККТ ) — это медицинский метод, который измеряет минеральную плотность кости (МПКТ) с помощью стандартного рентгеновского сканера компьютерной томографии (КТ) с калибровочным стандартом для преобразования единиц Хаунсфилда (HU) изображения КТ в значения минеральной плотности кости. . ^[1] Количественная компьютерная томография в основном используется для оценки минеральной плотности костей поясничного отдела позвоночника и бедра.

Обычно для калибровки используются твердые фантомы, помещаемые под пациента во время получения КТ-изображения. Эти фантомы содержат материалы, которые представляют собой ряд различных эквивалентных плотностей минералов кости. Обычно гидроксиапатит кальция (CaHAP) или фосфат калия (K ₂ HPO _{4 ).} в качестве эталонного стандарта используют ^[2]

История

QCT был изобретен в Калифорнийском университете в Сан-Франциско (UCSF) в 1970-х годах. Дуглас Бойд, доктор философии, и Гарри Генант, доктор медицинских наук, использовали КТ-сканер головы, чтобы выполнить некоторые плодотворные работы по ККТ. ^[3]В то же время технология компьютерной томографии быстро развивалась, и Генант и Бойд работали с одной из первых систем компьютерной томографии всего тела EMI в конце 1970-х и начале 1980-х годов, чтобы применить количественный метод компьютерной томографии к позвоночнику, введя термин «ККТ». Позже Генант опубликовал несколько статей по ККТ позвоночника в начале 1980-х годов вместе с доктором философии Кристофером Э. Канном. Сегодня QCT используется в сотнях центров медицинской визуализации по всему миру как в клинических целях, так и в качестве мощного исследовательского инструмента.

Трехмерная QCT-визуализация

Первоначально в традиционном 2D QCT использовались отдельные изображения толстых КТ-срезов каждого из нескольких позвонков, что включало наклон гентри КТ-сканера для совмещения среза с каждым позвонком. Сегодня современный 3D QCT использует способность компьютерных томографов быстро получать несколько срезов для построения трехмерных изображений человеческого тела. Использование 3D-визуализации существенно сократило время получения изображения, улучшило воспроизводимость и позволило провести QCT-анализ плотности кости бедра. ^[1]

Диагностическое использование

Исследования QCT обычно используются для диагностики и мониторинга остеопороза .

Поясничный отдел позвоночника

В позвоночнике ККТ используется для измерения минеральной плотности кости только губчатой внутренней кости отдельно от плотной кортикальной кости, образующей внешние стенки позвонков. ^[4] Трабекулярная кость обладает гораздо более высокой метаболической активностью, чем кортикальная кость, и поэтому на нее раньше и в большей степени влияют возрастные, заболевания и изменения, связанные с терапией, чем кортикальная кость. Это означает, что ККТ позвоночника имеет преимущество по сравнению с другими тестами плотности костной ткани, поскольку можно обнаружить более ранние изменения минеральной плотности костной ткани. ^[1]

Бедро

Клинически QCT используется на бедре для получения значений площади МПК и T-показателей, которые эквивалентны измерениям DXA. ^[5] Обследование можно проводить, не уделяя особого внимания положению конечностей пациента, поскольку программное обеспечение позволяет манипулировать анатомией бедра после захвата изображения, что позволяет проводить обследование пациентам с артритом тазобедренных суставов, которым традиционные обследования могут показаться неудобными.

Противопоказания к применению

Костную денситометрию QCT не следует использовать у пациентов со следующими состояниями:

Пациенты, недавно перенесшие другую радиологическую процедуру, включающую введение контрастного вещества высокой плотности (бария, йода, торотраста, тория) или рентгеноконтрастных катетеров и трубок.
Пациенты, которые беременны или могут быть беременны.

Доза радиации

Протоколы QCT-сканирования имеют низкие дозы и могут ограничить количество радиационного воздействия до 200–400 мкЗв при обследовании позвоночника. ^[6] Это сопоставимо с набором маммографий и обычно существенно меньше, чем стандартное КТ-исследование. Используя другие виды сканирования брюшной полости или таза, не связанные с внутривенным контрастированием, такие как исследования виртуальной колонографии, исследование QCT может быть выполнено без необходимости какого-либо дальнейшего получения изображений или последующей дозы облучения пациента. ^[7]

Преимущества

ККТ позволяет измерить МПК позвоночника у пациентов со сколиозом, которую обычно невозможно измерить с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (DXA). ^[8] Кроме того, ККТ позволяет избежать искусственно завышенных показателей МПК, которые могут исказить результаты ДРА у пациентов с артритом, пациентов, страдающих ожирением , ^[9] страдающие сужением дискового пространства или дегенеративными заболеваниями позвоночника, ^[10] кальцификация аорты ^[11] или остеофиты . ^[12]

Воспроизводимость

Краткосрочные оценки точности измерения МПК с помощью 3D QCT были опубликованы для поясничного отдела позвоночника и составляют 0,8%. ^[13] и шейка бедра - 0,69%. ^[5]

Двойное использование изображений КТ

Несколько исследований показали, что плотность кости можно измерить с помощью QCT с использованием компьютерных изображений, заказанных для других целей. Использование уже существующих изображений, включая КТ-колонографические исследования, ^[14] ККТ позволяет провести скрининг плотности костной ткани, не подвергая пациента дополнительному лучевому воздействию. Также была продемонстрирована возможность использования обычной КТ брюшной полости с контрастным усилением для оценки плотности кости с помощью ККТ. ^[15]

Отчетность

Рассчитывают среднюю минеральную плотность костей, а затем сравнивают с контрольной группой соответствующего возраста и пола. В позвоночнике объемное измерение МПК проводится с использованием QCT, и вместо использования T-показателей его следует сравнивать с рекомендуемыми пороговыми значениями Американского колледжа радиологии (ACR): ^[16] МПК < 80 мг/см3 указывает на остеопороз; МПК < 120 мг/см3 и > 80 мг/см3 указывает на остеопению; а МПК выше 120 мг/см3 считается нормальной.

В тазобедренном суставе можно рассчитать эквивалентный DXA T-показатель для сравнения с классификацией ВОЗ в проксимальном отделе бедренной кости как норма, остеопения (T-показатель < -1,0 и > -2,5) или остеопороз (T-показатель < -2,5). . ^[17] Этот T-показатель также можно использовать для расчета вероятности риска перелома в инструменте ВОЗ FRAX. ^[18] с «T-Score» в качестве соответствующей настройки DXA.

Периферическая количественная компьютерная томография

В медицине периферическая количественная компьютерная томография , обычно сокращенно pQCT , представляет собой тип количественной компьютерной томографии (QCT), используемый для измерения минеральной плотности костей (МПК) в периферических частях тела, таких как предплечья или ноги. в отличие от QCT, который измеряет минеральную плотность костей в области бедра и позвоночника. Это полезно для измерения прочности костей. ^[19]

Сравнение с DXA

В отличие от большинства других распространенных методов измерения МПК, сканирование pQCT позволяет измерить объемную минеральную плотность кости, а также другие показатели, такие как индекс напряжения-деформации (SSI) и геометрию кости. DXA способен определить только минеральную плотность кости.

Периферическая количественная компьютерная томография высокого разрешения (HR-pQCT) лучше, чем DXA, при определении микроархитектуры кости, моделировании геометрии всей кости с использованием трехмерной информации, полученной при сканировании. Этот метод позволяет оценить прочность кости и другие механические свойства. ^[20]

См. также

Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (ДРА)

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Дж. Э. Адамс, «Количественная компьютерная томография», Европейский журнал радиологии, том. 71, нет. 3, стр. 415–24, сентябрь 2009 г.
^ К. Г. Фолкнер, К. К. Глюер, С. Грампп и Х. К. Генант, «Перекрестная калибровка жидких и твердых калибровочных стандартов QCT: поправки к нормативным данным UCSF» Osteoporosis International, vol. 3, нет. 1, стр. 36–42, 1993.
^ Размышления о развитии количественной компьютерной томографии.
^ К. Энгельке, А. Мастмейер, В. Буссон, Т. Фюрст, Ж.-Д. Ларедо и В. Календер, «Точность повторного анализа трехмерной количественной компьютерной томографии (ККТ) позвоночника», Bone, vol. 44, нет. 4, стр. 566–72, апрель 2009 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б BCC Khoo et al., «Сравнение минеральной плотности костной ткани и Т-баллов, полученных с помощью QCT и DXA», Osteoporosis International, vol. 20, № 9, стр. 1539–45, сентябрь 2009 г.
^ Дж. С. Бауэр, С. Вирмани и Д. К. Мюллер, «Количественная КТ для оценки минеральной плотности костей как диагностический инструмент остеопороза и связанных с ним переломов», MedicaMundi, vol. 54, нет. 2, стр. 31-37, 2010.
^ RM Саммерс и др., «Возможность одновременной компьютерной томографической колонографии и полностью автоматизированной денситометрии минеральных веществ кости за одно обследование», Журнал компьютерной томографии, том. 35, нет. 2, стр. 212-6, 2011.
^ А. Эль Маграуи и К. Ру, «Сканирование DXA в клинической практике», QJM, том. 101, нет. 8, стр. 605 17 августа 2008 г.
^ Э.В. Ю, Б. Дж. Томас, Дж. К. Браун и Дж. С. Финкельштейн, «Смоделированное увеличение жировых отложений и ошибки в измерениях минеральной плотности костей с помощью DXA и QCT», Journal of Bone and Mineral Research, vol. 27, нет. 1, стр. 119–124, сентябрь 2011 г.
^ Г. Гульельми и др., «Влияние дегенеративных изменений позвоночника на объемную минеральную плотность кости центрального скелета, измеренную с помощью количественной компьютерной томографии», Acta Radiologica, vol. 46, нет. 3, стр. 269–275, январь 2005 г.
^ Дж. А. Смит, Дж. А. Венто, Р. П. Спенсер и Б. Е. Тендлер, «Кальцификация аорты, способствующая измерению денситометрии кости», Журнал клинической денситометрии, том. 2, нет. 2, стр. 181–183, июнь 1999 г.
^ Г. Лю, М. Пикок, О. Эйлам, Г. Дорулла, Э. Браунштейн и К.С. Джонстон, «Влияние остеоартрита поясничного отдела позвоночника и бедра на минеральную плотность костей и диагностику остеопороза у пожилых мужчин и женщин». «Международный остеопороз», том. 7, нет. 6, стр. 564–9, январь 1997 г.
^ JC Prior et al., «Потеря костной массы, связанная с овариэктомией в пременопаузе: рандомизированное двойное слепое годовое исследование конъюгированного эстрогена или медроксипрогестерона ацетата», Journal of Bone and Mineral Research, vol. 12, нет. 11, стр. 1851–63, ноябрь 1997 г.
^ Пикхардт и др., «Одновременный скрининг остеопороза при КТ-колонографии: оценка минеральной плотности кости с использованием методов ослабления MDCT по сравнению с эталонным стандартом DXA», Journal of Bone and Mineral Research, vol. 26, нет. 9, стр. 2194-203, 2011 г.,,
^ Бауэр и др., «Объемная количественная КТ позвоночника и бедра, полученная на основе MDCT с контрастным усилением: коэффициенты преобразования», American Journal of Roentgenology, vol. 188, №5, стр. 1294-301, 2007.
^ Американский колледж радиологии, «Практическое руководство ACR по проведению количественной компьютерной томографии (QCT) денситометрии костей», 2008 г.
^ EM Lewiecki et al., «Международное общество клинической денситометрии, 2007 г. Официальные позиции взрослых и детей», Bone, vol. 43, нет. 6, стр. 1115-21, декабрь 2008 г.
^ EM Lewiecki et al., «Официальные позиции в отношении минеральной плотности кости FRAX и упрощения FRAX из совместной конференции по разработке официальных позиций Международного общества клинической денситометрии и Международного фонда остеопороза по FRAX.», Journal of Clinical Densitometry, vol. 14, нет. 3, стр. 226-36.
^ Мюллер А., Рюгсеггер Э., Рюгсеггер П. (1989). «Периферическая ККТ: процедура низкого риска для выявления женщин, предрасположенных к остеопорозу». Физ Мед Биол . 34 (6): 741–9. Бибкод : 1989PMB....34..741M . дои : 10.1088/0031-9155/34/6/009 . ПМИД 2740441 . S2CID 250737312 .
^ Гулсби, Марси А.; Бониквит, Николь (30 ноября 2016 г.). «Здоровье костей у спортсменов» . Спортивное здоровье . 9 (2): 108–117. дои : 10.1177/1941738116677732 . ISSN 1941-7381 . ПМЦ 5349390 . ПМИД 27821574 .

[JE_Adams-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с Дж. Э. Адамс, «Количественная компьютерная томография», Европейский журнал радиологии, том. 71, нет. 3, стр. 415–24, сентябрь 2009 г.

[2] К. Г. Фолкнер, К. К. Глюер, С. Грампп и Х. К. Генант, «Перекрестная калибровка жидких и твердых калибровочных стандартов QCT: поправки к нормативным данным UCSF» Osteoporosis International, vol. 3, нет. 1, стр. 36–42, 1993.

[3] Размышления о развитии количественной компьютерной томографии.

[4] К. Энгельке, А. Мастмейер, В. Буссон, Т. Фюрст, Ж.-Д. Ларедо и В. Календер, «Точность повторного анализа трехмерной количественной компьютерной томографии (ККТ) позвоночника», Bone, vol. 44, нет. 4, стр. 566–72, апрель 2009 г.

[B.C.C-5] Перейти обратно: ^а ^б BCC Khoo et al., «Сравнение минеральной плотности костной ткани и Т-баллов, полученных с помощью QCT и DXA», Osteoporosis International, vol. 20, № 9, стр. 1539–45, сентябрь 2009 г.

[6] Дж. С. Бауэр, С. Вирмани и Д. К. Мюллер, «Количественная КТ для оценки минеральной плотности костей как диагностический инструмент остеопороза и связанных с ним переломов», MedicaMundi, vol. 54, нет. 2, стр. 31-37, 2010.

[7] RM Саммерс и др., «Возможность одновременной компьютерной томографической колонографии и полностью автоматизированной денситометрии минеральных веществ кости за одно обследование», Журнал компьютерной томографии, том. 35, нет. 2, стр. 212-6, 2011.

[8] А. Эль Маграуи и К. Ру, «Сканирование DXA в клинической практике», QJM, том. 101, нет. 8, стр. 605 17 августа 2008 г.

[9] Э.В. Ю, Б. Дж. Томас, Дж. К. Браун и Дж. С. Финкельштейн, «Смоделированное увеличение жировых отложений и ошибки в измерениях минеральной плотности костей с помощью DXA и QCT», Journal of Bone and Mineral Research, vol. 27, нет. 1, стр. 119–124, сентябрь 2011 г.

[10] Г. Гульельми и др., «Влияние дегенеративных изменений позвоночника на объемную минеральную плотность кости центрального скелета, измеренную с помощью количественной компьютерной томографии», Acta Radiologica, vol. 46, нет. 3, стр. 269–275, январь 2005 г.

[11] Дж. А. Смит, Дж. А. Венто, Р. П. Спенсер и Б. Е. Тендлер, «Кальцификация аорты, способствующая измерению денситометрии кости», Журнал клинической денситометрии, том. 2, нет. 2, стр. 181–183, июнь 1999 г.

[12] Г. Лю, М. Пикок, О. Эйлам, Г. Дорулла, Э. Браунштейн и К.С. Джонстон, «Влияние остеоартрита поясничного отдела позвоночника и бедра на минеральную плотность костей и диагностику остеопороза у пожилых мужчин и женщин». «Международный остеопороз», том. 7, нет. 6, стр. 564–9, январь 1997 г.

[13] JC Prior et al., «Потеря костной массы, связанная с овариэктомией в пременопаузе: рандомизированное двойное слепое годовое исследование конъюгированного эстрогена или медроксипрогестерона ацетата», Journal of Bone and Mineral Research, vol. 12, нет. 11, стр. 1851–63, ноябрь 1997 г.

[14] Пикхардт и др., «Одновременный скрининг остеопороза при КТ-колонографии: оценка минеральной плотности кости с использованием методов ослабления MDCT по сравнению с эталонным стандартом DXA», Journal of Bone and Mineral Research, vol. 26, нет. 9, стр. 2194-203, 2011 г.,,

[15] Бауэр и др., «Объемная количественная КТ позвоночника и бедра, полученная на основе MDCT с контрастным усилением: коэффициенты преобразования», American Journal of Roentgenology, vol. 188, №5, стр. 1294-301, 2007.

[16] Американский колледж радиологии, «Практическое руководство ACR по проведению количественной компьютерной томографии (QCT) денситометрии костей», 2008 г.

[17] EM Lewiecki et al., «Международное общество клинической денситометрии, 2007 г. Официальные позиции взрослых и детей», Bone, vol. 43, нет. 6, стр. 1115-21, декабрь 2008 г.

[18] EM Lewiecki et al., «Официальные позиции в отношении минеральной плотности кости FRAX и упрощения FRAX из совместной конференции по разработке официальных позиций Международного общества клинической денситометрии и Международного фонда остеопороза по FRAX.», Journal of Clinical Densitometry, vol. 14, нет. 3, стр. 226-36.

[19] Мюллер А., Рюгсеггер Э., Рюгсеггер П. (1989). «Периферическая ККТ: процедура низкого риска для выявления женщин, предрасположенных к остеопорозу». Физ Мед Биол . 34 (6): 741–9. Бибкод : 1989PMB....34..741M . дои : 10.1088/0031-9155/34/6/009 . ПМИД 2740441 . S2CID 250737312 .

[20] Гулсби, Марси А.; Бониквит, Николь (30 ноября 2016 г.). «Здоровье костей у спортсменов» . Спортивное здоровье . 9 (2): 108–117. дои : 10.1177/1941738116677732 . ISSN 1941-7381 . ПМЦ 5349390 . ПМИД 27821574 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]