Röntgensugaras kétfoton abszorpcióometria és testösszetétel-fókusz - Revue Médicale
összefoglaló
A testösszetétel-méréseket a táplálkozási állapot felmérésére és monitorozására használják. Jelenleg egy többkamrás megközelítés, amely a csont, az ásványi anyagok, az izom és a víz külön mérésére szolgáló módszereket alkalmazza, az aranystandard a testösszetétel mérésében. A vizsgálatok magas költsége és hosszú időtartama azonban korlátozza ezt a megközelítést a klinikai rutinban. Ezért más módszereket, például a kétfoton röntgenabszorpciós (DXA) módszereket vizsgálják. Ez három rész teljes és regionális testösszetételét méri: a zsírtömeg (MG) és a lágy szövetek nem zsíros tömegét, valamint a csontot. Ez a cikk ismerteti a DXA előnyeit és korlátait, valamint a teljes és a regionális testösszetétel különbségeit a DXA és más referencia módszerek között. A sovány tömeg (MM) kifejezés magában foglalja a lágyrész és a csont nem zsíros tömegét.
Alapelvek
Valamennyi DXA eszköz két energiájú röntgensugárzást kibocsátó generátorból, egy vizsgálati asztalból, egy detektorból és egy számítógépes rendszerből áll. A DXA méri az alacsony és nagy energiájú röntgensugarak testen való átjutását. Amikor a kezdeti intenzitású Io röntgensugarak áthaladnak a testen, azokat fotoelektromos abszorpció és a Compton-effektus csillapítja, csökkentve a detektorhoz továbbított intenzitást. A csillapítás (Io/I) a tömeg csillapítási együtthatójától és a szövet felületi sűrűségétől (M, g/cm 2) függ:
Csontot tartalmazó pixelekben (az összes képpont 40% -a) a DXA két különböző energia felhasználásával határozza meg a csont (Mos) és a lágyrész (lágy szövet) területi sűrűségét. Feltéve, hogy a µ csont és lágyrész ismert és állandó, a következő egyenletek megoldhatók. Az aposztróf nélküli és anélküli változók alacsony, illetve nagy energiájú sugárzást jeleznek, ill.
(I/Io) '= exp (µ' csont x Mos + µ 'lágy szövet x lágy szövet)
(I/Io) = exp (µos x Mos + µ lágyrész x lágyrész)
A csont ásványi sűrűségét úgy kapjuk meg, hogy az összes pixel átlagos Mos értékét vesszük, míg a csont ásványi anyag tartalmát a csont ásványi sűrűségének a területtel való szorzásával. Mivel két ismeretlen (csont és lágyrész) kiszámításához csak két egyenlet létezik, a csontot tartalmazó pixelek testösszetétele közvetlenül nem számítható ki. A lágy szövetek zsíros és nem zsíros tömegének százalékos arányát ezután a környező szövetekből vezetik le, amelyek nem tartalmaznak csontot, az alábbiakban ismertetettek szerint. 1
Csont nélküli pixelekben a DXA közvetlenül méri a zsír és a lágy szövetek sovány tömegének százalékos arányát (Mos = 0). Mivel ezeknek a rekeszeknek az összetétele egyedenként változó, nincsenek előre beállított µ értékek, és a fenti egyenletek nem oldhatók meg. Ezért a DXA összehasonlítja az alacsony és a nagy energiájú (Rst) sugár csillapításának arányát a lágy szövetek zsír- és sovány tömegének kísérleti R értékével, amelyet az MG 100% -ának és a 100% soványnak megfelelő fantomokkal végzett kalibrálással nyertek tömeg. A magas R-érték a sovány testtömeg magas arányának felel meg. Pietrobelli et al. Áttekintése. részletezi a DXA fizikai és matematikai alapelveit. 2
Előnyök és korlátozások
A teljes test DXA mérése gyors (3-10 perc az eszköztől függően), nem invazív, pontos és nagyon kevéssé függ a technikustól. 2-5 µSv, 3 besugárzást vált ki, ami alacsony a természetes napi besugárzáshoz képest (5-7 µSv). Három rekeszt mér a hidrodenzitometriával (HD) és a káliumszámmal (TBK) mért két rekesz helyett. Ezenkívül a DXA-nak hatalmas előnye van a regionális testösszetétel mérésével.
A DXA eszközök és a mért testösszetétel összehasonlítása
Főként három vállalat gyárt test-összetételt mérő DXA készülékeket: Hologic Inc. (Waltham, MA, USA), GE-Lunar Corp. (Madison, WI, USA) és a Norland Medical Systems (Fort Atkinson, WI, USA). Az eszközök ugyanazon a fizikai elven alapulnak, de különböznek egymástól a röntgensugár-generátorok, detektorok, a sugárgeometria (ceruza vs. ventilátornyaláb vs. keskeny sugár), a képél-észlelő algoritmusok és a módszer kalibrálása szempontjából. Legfrissebb eszközeiket az 1. táblázat hasonlítja össze. Ezen eszközök rövid távú in vivo pontosságát még nem határozták meg, de a régebbi készülékek 1-7% -os variációs koefficienseket mutatnak az összes MG esetében. A regionális testösszetétel esetében az in vivo pontosság valamivel magasabb. 7