Рентгенова двуфотонна абсорбциометрия и фокус на композицията на тялото - Revue Médicale
обобщение
Измерванията на телесния състав се използват за оценка и проследяване на хранителния статус. В момента подходът с много отделения, използващ методи за измерване на костите, минералите, мускулите и водата поотделно, е златният стандарт за измерване на телесния състав. Високата цена и продължителността на изследванията обаче ограничават този подход в клиничната рутина. Следователно се изследват други методи като двуфотонна рентгенова абсорбциометрия (DXA). Това измерва общия и регионален телесен състав на три отделения: мастна маса (MG) и обезмаслена маса на меките тъкани и костите. Тази статия описва предимствата и ограниченията на DXA и разликите в общия и регионалния състав на тялото между DXA и други референтни методи. Терминът чиста маса (ММ) включва обезмаслената маса на меките тъкани и костите.
Основни принципи
Всички DXA устройства са съставени от генератор, излъчващ рентгенови лъчи с две енергии, маса за изследване, детектор и компютърна система. DXA измерва предаването през тялото на рентгенови лъчи с ниска и висока енергия. Когато рентгеновите лъчи с първоначален интензитет Io преминат през тялото, те се затихват чрез фотоелектрично поглъщане и ефекта на Комптън, намалявайки интензивността, която предавам на детектора. Затихването (Io/I) зависи от коефициента на затихване на масата и повърхностната плътност на тъканта (M, в g/cm 2):
В пиксели, съдържащи кост (40% от общите пиксели), DXA определя плътността на площта на костите (Mos) и меките тъкани (меките тъкани), използвайки две различни енергии. Ако приемем, че µ кост и мека тъкан е известна и постоянна, могат да бъдат решени следните уравнения. Променливите с и без апострофи показват съответно ниски и високоенергийни лъчи:
(I/Io) '= опит (µ' кост x Mos + µ 'мека тъкан x мека тъкан)
(I/Io) = опит (µos x Mos + µ мека тъкан x мека тъкан)
Костната минерална плътност се получава чрез вземане на средната Mos на всички пиксели, докато минералното съдържание на костите се получава чрез умножаване на костната минерална плътност по площта. Тъй като има само две уравнения за изчисляване на две неизвестни (кост и мека тъкан), телесният състав на пикселите, съдържащи кости, не може да бъде изчислен директно. След това процентът на мастните и обезмаслени маси от меките тъкани се изчислява от околните тъкани, които не съдържат кости, както е обяснено по-долу. 1
В пиксели, които не съдържат кости, DXA директно измерва процентите на мазнини и чиста маса на меките тъкани (Mos = 0). Тъй като съставът на тези отделения варира при отделните индивиди, няма предварително зададени стойности на µ и горните уравнения не могат да бъдат решени. Следователно, DXA сравнява съотношението на затихване на лъча с ниска и висока енергия (Rst) с експериментални R стойности на мастни и постни маси на меките тъкани, получени чрез калибриране с фантоми, еквивалентни на 100% от MG и 100% постно маса. Високата R-стойност съответства на висок дял чиста телесна маса. Рецензията от Pietrobelli et al. подробно разглежда физическите и математическите принципи на DXA. 2
Предимства и ограничения
Измерването на DXA на цялото тяло е бързо (3-10 минути в зависимост от устройството), неинвазивно, точно и много малко зависи от техника. Той предизвиква облъчване от 2-5 µSv, 3 което е ниско в сравнение с естественото ежедневно облъчване (5-7 µSv). Той измерва три отделения вместо двете отделения, измерени с хидроденситометрия (HD) и брой калий (TBK). В допълнение, DXA има огромното предимство да измерва регионалния състав на тялото.
Сравнение на DXA устройства и измерен телесен състав
Основно три компании произвеждат DXA устройства, измерващи телесния състав: Hologic Inc. (Waltham, MA, USA), GE-Lunar Corp. (Madison, WI, USA) и Norland Medical Systems (Fort Atkinson, WI, USA). Устройствата са базирани на същия физически принцип, но се различават по отношение на рентгенови генератори, детектори, геометрия на лъча (молив срещу лъч на вентилатора срещу тесен лъч), алгоритми за откриване на ръба на изображението и калибриране на метода. Най-новите им устройства са сравнени в таблица 1. Краткосрочната in vivo точност на тези устройства все още не е определена, но по-старите устройства показват коефициенти на вариация от 1-7% за общия MG. За регионалния телесен състав точността in vivo е малко по-висока. 7