Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия
| Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия | |
|---|---|
 | |
| Код ОПС-301 | 3-900 |
Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия ( DXA или DEXA) . [1] ) — это средство измерения минеральной плотности костной ткани (МПКТ) с использованием спектральной визуализации . Два рентгеновских луча с разным уровнем энергии пациента направляются на кости . Если мягких тканей вычесть поглощение , минеральную плотность кости (МПК) можно определить по поглощению каждого луча костью. Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия является наиболее широко используемой и наиболее тщательно изученной технологией измерения плотности костной ткани.
Сканирование DXA обычно используется для диагностики и наблюдения за остеопорозом , в отличие от ядерного сканирования костей , которое чувствительно к определенным метаболическим заболеваниям костей, при которых кости пытаются восстановиться после инфекций, переломов или опухолей. Его также иногда используют для оценки состава тела .
Физика
[ редактировать ]Мягкие ткани и кости имеют разные коэффициенты ослабления рентгеновских лучей. Одиночный рентгеновский луч, проходящий через тело, будет ослабляться как мягкими тканями, так и костью, и по одному лучу невозможно определить, какое ослабление приходится на кость. Однако коэффициенты ослабления меняются в зависимости от энергии рентгеновских лучей, и, что особенно важно, также меняется соотношение коэффициентов ослабления. DXA использует две энергии рентгеновских лучей. Разницу в общем поглощении между ними можно использовать путем подходящего взвешивания, чтобы вычесть поглощение мягкими тканями, оставив только поглощение костью, которое связано с плотностью кости.
В одном из типов сканеров DXA используется цериевый фильтр с напряжением трубки 80 кВ , в результате чего эффективная энергия фотонов составляет около 40 и 70 кэВ . [2] Существует также сканер типа DXA, использующий самариевый фильтр с напряжением трубки 100 кВ, что дает эффективные энергии 47 и 80 кэВ. [2] Кроме того, напряжение трубки можно плавно переключать между низким (например, 70 кВ) и высоким (например, 140 кВ) значением синхронно счастота электрической сети, в результате чего эффективная энергия колеблется от 45 до 100 кэВ. [2]
Сочетание двойной рентгеновской абсорбциометрии и лазера использует лазер для измерения толщины сканируемой области, что позволяет контролировать различные пропорции тощих мягких тканей и жировой ткани в мягких тканях и повышает точность.
Измерение плотности костей
[ редактировать ]
Показания
[ редактировать ]Рабочая группа профилактических служб США рекомендует женщинам старше 65 лет пройти сканирование DXA. [3] Дата, когда мужчинам следует пройти тестирование, неизвестна. [3] но некоторые источники рекомендуют возраст 70 лет. [4] Женщинам из группы риска следует рассмотреть возможность прохождения сканирования, когда их риск равен риску нормальной 65-летней женщины.
Риск человека можно измерить с помощью калькулятора FRAX Университета Шеффилда , который включает множество различных клинических факторов риска, включая предшествующий хрупкий перелом, использование глюкокортикоидов , тяжелое курение, чрезмерное употребление алкоголя, ревматоидный артрит, перелом бедра у родителей в анамнезе, хронические заболевания почек и печени. заболевания, хронические респираторные заболевания, длительное применение фенобарбитала или фенитоина, целиакия, воспалительные заболевания кишечника и другие риски. [3]
Подсчет очков
[ редактировать ]
Всемирная организация здравоохранения определила следующие категории в зависимости от плотности костей у белых женщин:
| Тяжелый (установленный) остеопороз | Т-показатель более чем на -2,5 стандартных отклонения ниже эталонного среднего значения для молодых взрослых женщин при наличии одного или нескольких хрупких переломов. |
Плотность костей часто оценивается пациентами по шкале T или Z. Оценка AT сообщает пациенту, какова его минеральная плотность костей по сравнению с молодым человеком того же пола с максимальной минеральной плотностью костей. Нормальный показатель Т составляет -1,0 и выше, низкая плотность костной ткани - от -1,0 до -2,5, а остеопороз - -2,5 и ниже. Показатель AZ — это просто сравнение минеральной плотности костей пациента со средней минеральной плотностью костей мужчины или женщины того же возраста и веса.
У комитета ВОЗ не было достаточно данных для определения мужчин или других этнических групп. [5]
Использование DXA для оценки костной массы у детей требует особых соображений. В частности, сравнение минеральной плотности костей детей со справочными данными взрослых (для расчета Т-показателя) приведет к недооценке МПК детей, поскольку у детей меньшая костная масса, чем у полностью развитых взрослых. Это приведет к чрезмерной диагностике остеопении у детей. Чтобы избежать переоценки минерального дефицита костной ткани, показатели МПК обычно сравнивают со справочными данными для того же пола и возраста (путем расчета Z-показателя ).
Кроме того, помимо возраста существуют и другие переменные, которые, как предполагается, затрудняют интерпретацию МПК, измеренной с помощью DXA. Одной из важных мешающих переменных является размер кости. Было показано, что DXA переоценивает минеральную плотность костей у более высоких людей и недооценивает минеральную плотность костей у более мелких людей. Эта ошибка связана с тем, как DXA рассчитывает МПК. При DXA содержание минеральных веществ в кости (измеряемое как ослабление рентгеновского излучения сканируемыми костями) делится на площадь (также измеряемую аппаратом) сканируемого участка.
Поскольку DXA рассчитывает минеральную плотность кости, используя площадь (aBMD: площадь минеральной плотности кости), она не является точным измерением истинной минеральной плотности кости, которая представляет собой массу , разделенную на объем . Чтобы отличить МПК DXA от объемной минеральной плотности костной ткани, исследователи иногда называют МПК DXA площадной минеральной плотностью кости (аМПК). Смешивающий эффект различий в размерах костей обусловлен отсутствием значения глубины при расчете минеральной плотности кости. Несмотря на проблемы технологии DXA с оценкой объема, она по-прежнему является достаточно точным показателем содержания минералов в кости. Методы исправления этого недостатка включают расчет объема, который аппроксимируется на основе измерения прогнозируемой площади с помощью DXA. Результаты DXA BMD, скорректированные таким образом, называются кажущейся минеральной плотностью кости (BMAD) и представляют собой отношение содержания минералов в кости к кубовидной оценке объема кости. Как и результаты aBMD, результаты BMAD не отражают точно истинную минеральную плотность кости, поскольку они используют приблизительные значения объема кости. BMAD используется в основном в исследовательских целях и пока не применяется в клинических условиях.
Другие технологии визуализации, такие как количественная компьютерная томография (ККТ), способны измерять объем кости и, следовательно, не подвержены искажающему эффекту размера кости, в отличие от результатов ДРА.
Для пациентов важно каждый раз проводить повторные измерения МПК на одном и том же аппарате или, по крайней мере, на аппарате одного и того же производителя. Ошибка между машинами или попытка преобразовать измерения из стандарта одного производителя в другой может привести к ошибкам, достаточно большим, чтобы свести на нет чувствительность измерений. [ нужна ссылка ]
Результаты ДРА необходимо скорректировать, если пациент принимает добавки стронция . [6] [ нужен лучший источник ] [7]
ДРА также можно использовать для измерения показателей трабекулярной кости .
Современная клиническая практика в педиатрии
[ редактировать ]ДРА, безусловно, является наиболее широко используемым методом измерения минеральной плотности костной ткани, поскольку он считается дешевым, доступным, простым в использовании и способным обеспечить точную оценку минеральной плотности костной ткани у взрослых. [8]
Официальная позиция Международного общества клинической денситометрии (ISCD) заключается в том, что пациент может быть проверен на МПК, если у него есть заболевание, которое может ускорить потерю костной массы, ему будут прописаны фармацевтические препараты, которые, как известно, вызывают потерю костной массы, или он проходит лечение и необходимо следить. ISCD утверждает, что не существует четкой корреляции между МПК и риском получения перелома у ребенка; Диагноз остеопороза у детей не может быть поставлен на основании денситометрических критериев. Т-оценки запрещены для детей и не должны даже появляться в отчетах DXA. Таким образом, классификация остеопороза и остеопении ВОЗ у взрослых не может быть применена к детям, но Z-показатели могут использоваться для диагностики. [9]
Некоторые клиники могут регулярно проводить ДРА-сканирование у педиатрических пациентов с такими заболеваниями, как пищевой рахит , волчанка и синдром Тернера . [10] Было продемонстрировано, что DXA измеряет зрелость скелета. [11] и жировой состав тела [12] и использовался для оценки эффектов фармацевтической терапии. [13] Это также может помочь педиатрам в диагностике и мониторинге лечения нарушений набора костной массы в детстве. [14]
Тем не менее, похоже, что ДРА все еще находится на начальном этапе применения в педиатрии, и существуют широко признанные ограничения и недостатки ДРА. Представление существует [15] что сканирование DXA в диагностических целях не должно проводиться даже за пределами специализированных центров, и, если сканирование проводится за пределами одного из этих центров, его не следует интерпретировать без консультации со специалистом в этой области. [15] Более того, большинство фармацевтических препаратов, назначаемых взрослым с низкой костной массой, можно назначать детям только в ходе строго контролируемых клинических исследований.
во всем организме Кальций , измеренный с помощью DXA, был подтвержден у взрослых с использованием in vivo нейтронной активации общего кальция в организме. [16] [17] но это не подходит для детей, и исследования проводились на животных детского размера. [16] [17]
Измерение состава тела
[ редактировать ]
Сканирование DXA также можно использовать для измерения общего состава тела и содержания жира с высокой степенью точности, сравнимой с гидростатическим взвешиванием, с некоторыми важными оговорками. [18] [ указать ] На основе сканирований DXA также можно создать изображение «жирной тени» с низким разрешением, которое дает общее представление о распределении жира по всему телу. [19] Было высказано предположение, что при очень точном измерении минералов и мышечной массы мягких тканей (LST) DXA может давать искаженные результаты из-за своего метода косвенного расчета жировой массы путем вычитания ее из LST и/или массы клеток тела (BCM), которые DXA на самом деле меры. [20]
Сканирование DXA было предложено в качестве полезного инструмента для диагностики состояний с аномальным распределением жира, таких как семейная частичная липодистрофия . [21] [22] [19] Их также используют для оценки ожирения у детей, особенно для проведения клинических исследований. [23]
Радиационное воздействие
[ редактировать ]DXA использует рентгеновские лучи для измерения минеральной плотности кости. Доза облучения современных систем DEXA невелика. [24] всего 0,001 мЗв , что намного меньше, чем при стандартной рентгенографии грудной клетки или зубов. [25] [26] Однако доза, получаемая от старых источников излучения DEXA (в которых использовались радиоизотопы , а не генераторы рентгеновского излучения ), могла достигать 35 мГр. [27] [28] [29] считается значительной дозой по радиологическим стандартам здравоохранения.
Регулирование
[ редактировать ]Соединенные Штаты
[ редактировать ]Качество операторов DXA сильно различается. DXA не регулируется, как другие методы визуализации, основанные на радиации, из-за его низкой дозировки. В каждом штате США действует своя политика в отношении того, какие сертификаты необходимы для эксплуатации аппарата DXA. В Калифорнии , например, требуется курсовая работа и государственный тест, тогда как в Мэриленде нет требований к техническим специалистам DXA. Во многих штатах требуется пройти курс обучения и получить сертификат Международного общества клинической денситометрии (ISCD).
Австралия
[ редактировать ]В Австралии регулирование различается в зависимости от применимого штата или территории. Например, в штате Виктория лицо, выполняющее сканирование DXA, должно пройти признанный курс по безопасному использованию денситометров для определения минеральных веществ кости. [30] В Новом Южном Уэльсе и Квинсленде техник DXA требует только предварительного обучения в области естественных наук, сестринского дела или другого смежного бакалавриата. Агентство по охране окружающей среды (EPA) контролирует лицензирование технических специалистов, однако оно далеко не строгое, а регулирование отсутствует. [ нужна ссылка ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Определение минеральной плотности костной ткани» . Национальная медицинская библиотека США.
- ^ Перейти обратно: а б с «Физические принципы и точность измерения костной денситометрии» (PDF) . Национальное общество остеопороза . Архивировано из оригинала (PDF) 6 февраля 2018 г. Проверено 5 февраля 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Скрининг остеопороза» . uspreventiveservicestaskforce.org . Рабочая группа США по профилактическим услугам . Январь 2011. Архивировано из оригинала 30 мая 2013 года . Проверено 20 августа 2012 г.
- ^ Американская академия семейных врачей , «Пять вопросов, которые должны задать врачи и пациенты» (PDF) , Мудрый выбор: инициатива Фонда ABIM , Американская академия семейных врачей , заархивировано из оригинала (PDF) 24 июня 2012 г. , получено в августе 14, 2012
- ^ «Костная денситометрия» . Courses.washington.edu . Проверено 22 мая 2013 г.
- ^ «Корректировки сканирования Strontium dexa» . Osteopenia3.com . Проверено 22 мая 2013 г.
- ^ Блейк GM, Фогельман I (2007). «Влияние костного стронция на показатели МПК». Дж. Клин Денситом . 10 (1): 34–8. дои : 10.1016/j.jocd.2006.10.004 . ПМИД 17289524 .
- ^ Гилсанц V (январь 1998 г.). «Плотность костной ткани у детей: обзор доступных методов и показаний». Eur J Радиол . 26 (2): 177–82. дои : 10.1016/S0720-048X(97)00093-4 . ПМИД 9518226 .
- ^ «Официальная позиция ISCD 2007» . Архивировано из оригинала 9 мая 2012 г. Проверено 24 мая 2012 г.
- ^ Бинковиц Л.А., Хенвуд М.Дж. (январь 2007 г.). «Детская ДРА: техника и интерпретация» . Педиатр Радиол . 37 (1): 21–31. дои : 10.1007/s00247-006-0153-y . ПМЦ 1764599 . ПМИД 16715219 .
- ^ Плудовски П., Лебедовский М., Лоренц Р.С. (апрель 2004 г.). «Оценка возможности оценки костного возраста на основе сканирований рук, полученных DXA, - предварительные результаты». Остеопорос Int . 15 (4): 317–22. дои : 10.1007/s00198-003-1545-6 . ПМИД 14615883 . S2CID 26672947 .
- ^ Сунг Р.Ю., Лау П., Ю К.В., Лам П.К., Нельсон Э.А. (сентябрь 2001 г.). «Измерение жира в организме с помощью биоимпеданса нога к ноге» . Арх. Дис. Ребенок . 85 (3): 263–7. дои : 10.1136/adc.85.3.263 . ПМЦ 1718893 . ПМИД 11517118 .
- ^ Барнс С., Ньюолл Ф., Игнятович В., Вонг П., Кэмерон Ф., Джонс Г., Монагл П. (апрель 2005 г.). «Снижение плотности костной ткани у детей, длительно принимающих варфарин» . Педиатр. Рез . 57 (4): 578–81. дои : 10.1203/01.PDR.0000155943.07244.04 . ПМИД 15695604 .
- ^ ван дер Слюис И.М., де Риддер М.А., Бут А.М., Креннинг Э.П., де Муинк Кейзер-Шрама С.М. (октябрь 2002 г.). «Справочные данные по плотности костей и составу тела, измеренные с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии у белых детей и молодых людей» . Арх. Дис. Ребенок . 87 (4): 341–7, обсуждение 341–7. дои : 10.1136/adc.87.4.341 . ПМК 1763043 . ПМИД 12244017 .
- ^ Перейти обратно: а б Пико Ж.К., Дюбеф Ф., Вей-Марти В., Деламс П., Кларис О., Салле Б.Л., Риго Дж. (2003). «Первый цельнолитой педиатрический фантом для двойной рентгеновской абсорбциометрии у младенцев». Дж. Клин Денситом . 6 (1): 17–23. дои : 10.1385/JCD:6:1:17 . ПМИД 12665698 .
- ^ Перейти обратно: а б Маргулис Л., Хорлик М., Торнтон Дж.К., Ван Дж., Иоанниду Э., Хеймсфилд С.Б. (2005). «Воспроизводимость показателей костей и состава тела у детей с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии с использованием GE Lunar Prodigy». Дж. Клин Денситом . 8 (3): 298–304. дои : 10.1385/JCD:8:3:298 . ПМИД 16055960 .
- ^ Перейти обратно: а б Хорлик М., Торнтон Дж., Ван Дж., Левин Л.С., Федун Б., Пирсон Р.Н. (июль 2000 г.). «Костный минерал у детей препубертатного возраста: пол и этническая принадлежность». Дж. Боун Майнер. Рез . 15 (7): 1393–7. дои : 10.1359/jbmr.2000.15.7.1393 . ПМИД 10893689 . S2CID 24475001 .
- ^ Член парламента Сент-Онж, Ван Дж., Шен В., Ван З., Эллисон Д.Б., Хешка С., Пирсон Р.Н., Хеймсфилд С.Б. (август 2004 г.). «Измерение мышечной массы мягких тканей с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии: различное соотношение с массой клеток тела на протяжении взрослой жизни» . Дж. Геронтол. Биол. наук. Мед. Наука . 59 (8): 796–800. дои : 10.1093/gerona/59.8.B796 . ПМИД 15345728 .
- ^ Перейти обратно: а б Мерал Р., Райан Б.Дж., Маландрино Н., Джалал А., Нейдерт А.Х., Муньяппа Р., Акынджи Б., Горовиц Дж.Ф., Браун Р.Дж., Орал Е.А. (октябрь 2018 г.). « «Жирные тени» от DXA для качественной оценки липодистрофии: когда картина стоит тысячи цифр» . Уход при диабете . 41 (10): 2255–2258. дои : 10.2337/dc18-0978 . ПМК 6150431 . ПМИД 30237235 .
- ^ Маннинен А.Х. (январь 2006 г.). «Очень низкоуглеводные диеты и сохранение мышечной массы» . Нутр Метаб (Лондон) . 3 :9. дои : 10.1186/1743-7075-3-9 . ПМЦ 1373635 . ПМИД 16448570 .
- ^ Аджлуни Н., Мерал Р., Нейдерт А.Х., Брейди Г.Ф., Бурас Е., МакКенна Б., ДиПаола Ф., Ченеверт Т.Л., Горовиц Дж.Ф., Баггс-Сакстон С., Рупани А.Р., Томас П.Е., Тайе М.К., Иннис Дж.В., Омари М.Б., Кондживарам Х., Устный Э.А. (май 2017 г.). «Спектр заболеваний, связанных с частичной липодистрофией: уроки экспериментальной группы» . Клин. Эндокринол. (Оксф) . 86 (5): 698–707. дои : 10.1111/cen.13311 . ПМЦ 5395301 . ПМИД 28199729 .
- ^ Гильин-Амарель К, Санчес-Иглесиас С, Кастро-Паис А, Родригес-Каньете Л, Ордоньес-Майан Л, Пасос М, Гонсалес-Мендес Б, Родригес-Гарсия С, Касануэва ФФ, Фернандес-Мармисс А, Араужо-Вилар Д (ноябрь 2016 г.). «Семейная частичная липодистрофия 1 типа: понимание синдрома Кебберлинга». Эндокринный . 54 (2): 411–421. дои : 10.1007/s12020-016-1002-x . ISSN 1559-0100 . ПМИД 27473102 . S2CID 19689303 .
- ^ Какинами Л., Хендерсон М., Чиолеро А., Коул Т.Дж., Паради Дж. (ноябрь 2014 г.). «Определение лучшего показателя индекса массы тела для оценки изменения ожирения у детей» . Арх. Дис. Ребенок . 99 (11): 1020–4. doi : 10.1136/archdischild-2013-305163 . ПМЦ 4215345 . ПМИД 24842797 .
- ^ «Безопасность пациентов – доза радиации при рентгенографии и компьютерной томографии» . RadiologyInfo.org . Радиологическое общество Северной Америки. 25 апреля 2012 г. Проверено 22 мая 2013 г.
- ^ «Костная денситометрия (ДЭРА, ДРА)» . RadiologyInfo.org . Радиологическое общество Северной Америки. Архивировано из оригинала 16 июня 2018 года . Проверено 8 декабря 2018 г.
- ^ Радиологии (ACR), Радиологического общества Северной Америки (RSNA) и Американского колледжа. «Безопасность пациентов – доза радиации при рентгенографии и компьютерной томографии» . www.radiologyinfo.org . Проверено 12 марта 2019 г.
- ^ Льюис МК, Блейк GM, Фогельман I (январь 1994 г.). «Доза пациента при двойной рентгеновской абсорбциометрии». Остеопорос Int . 4 (1): 11–5. дои : 10.1007/BF02352255 . ПМИД 8148566 . S2CID 6225880 .
- ^ Блейк GM, Фогельман I (июль 1997 г.). «Технические принципы двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии». Семин Нукл Мед . 27 (3): 210–28. дои : 10.1016/S0001-2998(97)80025-6 . ПМИД 9224663 .
- ^ Нье К.Ф., Фюрст Т., Ханс Д., Блейк Г.М., Генант Х.К. (январь 1999 г.). «Радиационное воздействие при оценке минеральной плотности костей». Appl Радиат Изот . 50 (1): 215–36. дои : 10.1016/S0969-8043(98)00026-8 . ПМИД 10028639 .
- ^ «Операторы костно-минерального денситометра» . Департамент здравоохранения (правительство штата Виктория) . здоровье.вик . Проверено 11 октября 2021 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
