Двойная рентгеновская абсорбциометрия и лазер - Dual X-ray absorptiometry and laser
| Двойная рентгеновская абсорбциометрия и лазер | |
|---|---|
| Цель | исследования плотности костей для оценки остеопороза |
Двойная рентгеновская абсорбциометрия и лазерная техника (DXL) в области исследования плотности костной ткани для оценки остеопороза являются усовершенствованием метода DXA , добавляя точное лазерное измерение толщины сканируемой области. Добавление толщины объекта добавляет третий вход к двум энергиям рентгеновского излучения, используемым DXA, лучше решая уравнение для кости и более эффективно исключая эти компоненты мягких тканей.
Фон
Тело состоит из трех основных компонентов: костный минерал , нежирная мягкая ткань (кожа, кровь, вода и скелетные мышцы) и жировая ткань (жир и желтый костный мозг). Эти разные компоненты обладают разными свойствами ослабления рентгеновских лучей . Стандарт сканирования минеральной плотности костной ткани, разработанный в 1980-х годах, называется двойной рентгеновской абсорбциометрией , известной как DXA. В методе DXA для оценки плотности кости используются два разных уровня энергии рентгеновского излучения . DXA-сканирование предполагает постоянную взаимосвязь между количеством безжировой мягкой ткани и жировой ткани. Это предположение приводит к ошибкам измерения, что сказывается как на точности, так и на прецизионности.
Чтобы уменьшить ошибки мягких тканей при DXA, технология DXL была разработана в конце 1990-х годов группой шведских исследователей под руководством профессора Рагнара Кулленберга. При использовании технологии DXL интересующая область сканируется с использованием рентгеновских лучей низкой и высокой энергии, как и при сканировании DXA. Усовершенствование 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, используя три отдельных входа (низкая и высокая энергия рентгеновского излучения плюс толщина), а не два для каждого пикселя в области измерения.
DXL - Техническое описание
Используя метод DXL, для каждой точки (или пикселя) измерения 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 = tb + ts + tf
Где:
- N1 и N2 - зарегистрированные отсчеты рентгеновских лучей после прохождения через интересующую область.
- N01 и N02 - отсчеты рентгеновских лучей, полученные от внутреннего фантома.
- tb, ts и tf - толщина кости (b), тощей (ых) мягкой (ых) ткани (ей) 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, тощей мягкой ткани и жировой ткани соответственно.
tb * σb - неизвестная плотность кости, которую нужно вычислить, например, поверхностная масса (г / см2).
Технология DXL, используемая в клинической практике
Техника DXL используется в системе костной денситометрии DXL Calscan , производимой и продаваемой компанией Demetech AB, Таби, Швеция. Многие опубликованные исследования оценивали технику DXL с использованием системы DXL Calscan, которая сканирует пятку пациента. Несколько опубликованных исследований переломов показали, что сканирование пятки с использованием DXL Calscan также может предсказывать переломы или лучше, чем метод DXA, сканирующий бедро.
Библиография
использованная литература
- ^ Брисмар, Торкель Б .; Янски, Имре; Тофт, ЛИМ (10.06.2010). «МПК пяточной кости, полученная с помощью двойного рентгена и лазера, позволяет прогнозировать переломы бедра в будущем - проспективное исследование с участием 4 398 шведских женщин» . Журнал остеопороза . 2010 : 875647. дои : 10,4061 / 2010/875647 . PMC 2957231 . PMID 20981337 .
- ^ Muschitz, C .; Димаи, HP; Kocijan, R .; Kaider, A .; Зендели, А .; Kühne, F .; Трубрич, А .; Lung, S .; Ванек, Р. (1 августа 2013 г.). «Различительная способность измерения МПК с помощью DXA и двойного рентгена и лазера (DXL) на пяточной кости, включая клинические факторы риска для выявления пациентов с переломами позвонков». Osteoporosis International . 24 (8): 2181–2190. DOI : 10.1007 / s00198-013-2266-0 . ISSN 1433-2965 . PMID 23344258 . S2CID 6731457 .
- ^ Лундин, Ганс; Тораби, Фарамарз; Сааф, Мария; Стрендер, Ларс-Эрик; Нырен, Свен; Йоханссон, Свен-Эрик; Салминен, Хелена (28 сентября 2015 г.). «Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия с использованием лазера (DXL) в сравнении с традиционной абсорбциометрией (DXA) и FRAX как инструменты для оценки риска переломов» . PLOS ONE . 10 (9): e0137535. Bibcode : 2015PLoSO..1037535L . DOI : 10.1371 / journal.pone.0137535 . PMC 4586378 . PMID 26413715 .
- ^ Хакулинен, Массачусетс; Saarakkala, S .; Töyräs, J .; Kröger, H .; Джурвелин, JS (2003-01-01). «Двухэнергетическое рентгеновское лазерное измерение минеральной плотности пяточной кости» . Физика в медицине и биологии . 48 (12): 1741–52. Bibcode : 2003PMB .... 48.1741H . DOI : 10.1088 / 0031-9155 / 48/12/305 . ISSN 0031-9155 . PMID 12870580 .