WikiDer > Количественная компьютерная томография

Quantitative computed tomography
Количественная компьютерная томография
МКБ-988.98

Количественная компьютерная томография (QCT) - это медицинский метод измерения минеральная плотность костей (BMD) с использованием стандартного Рентгеновская компьютерная томография (КТ) сканер с калибровочным стандартом для преобразования Хаунсфилд Единицы (HU) изображения КТ до значений минеральной плотности кости.[1] Количественная компьютерная томография в основном используется для оценки минеральной плотности костей в поясничном отделе позвоночника и бедра.

Как правило, для калибровки используются твердые фантомы, помещенные в подушку под пациентом во время получения изображения КТ. Эти фантомы содержат материалы, которые представляют собой ряд различных эквивалентных плотностей минералов костей. Обычно либо гидроксиапатит кальция (CaHAP), либо фосфат калия (K2HPO4) используются в качестве эталона.[2]

Изображение кортикальной и губчатой ​​костей позвоночника методом количественной компьютерной томографии. Измеряется только центральная трабекулярная часть.

История

QCT был изобретен в Калифорнийском университете Сан-Франциско (UCSF) в 1970-х годах. Дуглас Бойд, доктор философии, и Гарри Генант, доктор медицины, использовали головной компьютерный томограф для выполнения некоторых основополагающих работ по ККТ.[3]В то же время технология компьютерной томографии быстро прогрессировала, и Генант и Бойд работали с одной из первых компьютерных томографов всего тела EMI в конце 1970-х - начале 1980-х годов, чтобы применить количественный метод компьютерной томографии к позвоночнику, придумав термин «ККТ». Позже Дженант опубликовал несколько статей по ККТ позвоночника в начале 1980-х вместе с доктором философии Кристофером Э. Канном. Сегодня ККТ используется в сотнях медицинских центров визуализации по всему миру как в клинической практике, так и в качестве мощного исследовательского инструмента.

Трехмерная ККТ-визуализация

Первоначально в обычном 2D QCT использовались отдельные толстые изображения КТ-срезов через каждый из нескольких позвонков, что требовало наклона гентри сканера КТ для совмещения среза с каждым позвонком. Сегодня современная 3D QCT использует способность компьютерных томографов быстро получать множественные срезы для построения трехмерных изображений человеческого тела. Использование трехмерной визуализации существенно сократило время получения изображения, улучшило воспроизводимость и позволило провести QCT-анализ плотности кости бедра.[1]

Изображение объемного 3D-сканирования QCT

Диагностическое использование

Обследования QCT обычно используются для диагностики и мониторинга остеопороз.

Поясничный отдел позвоночника

В позвоночнике QCT используется для измерения минеральной плотности костной ткани только губчатой ​​внутренней кости отдельно от плотной кортикальной кости, которая образует внешние стенки позвонков.[4] Трабекулярная кость имеет гораздо более высокую метаболическую активность, чем кортикальная кость, поэтому возраст, болезнь и изменения, связанные с терапией, на нее влияют раньше и в большей степени, чем кортикальная кость. Это означает, что QCT позвоночника имеет преимущество по сравнению с другими тестами плотности костной ткани, поскольку могут быть обнаружены более ранние изменения минеральной плотности кости.[1]

Бедро

Изображение проекции проксимального отдела бедренной кости

Клинически QCT используется на бедре для получения площадных измерений BMD и T-Scores, которые эквивалентны измерениям DXA.[5] Обследование может проводиться без особого внимания к положению конечностей пациента, поскольку программное обеспечение позволяет изменять анатомию бедра после захвата изображения, что позволяет проводить обследование пациентов с артритом бедра, которым традиционные обследования могут показаться неудобными.

Противопоказания к применению

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

  • Пациенты, недавно перенесшие еще одну радиологическую процедуру, включающую введение контрастного вещества высокой плотности (барий, йод, торотраст, торий) или рентгеноконтрастных катетеров и трубок.
  • Пациенты, которые беременны или могут быть беременны.

Доза облучения

Протоколы QCT сканирования имеют низкие дозы и могут ограничить количество радиационного облучения до 200-400 мкЗв для исследования позвоночника.[6] Это сопоставимо с набором маммограмм и обычно значительно меньше, чем при стандартном КТ. При использовании других сканирований брюшной полости или таза с контрастированием без внутривенного введения, таких как исследования виртуальной колонографии, исследование QCT может быть выполнено без необходимости получения какого-либо дополнительного изображения или последующей дозы облучения пациента.[7]

Преимущества

QCT позволяет измерять МПК позвоночника у пациентов со сколиозом, которые обычно невозможно измерить с помощью Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DXA).[8] Кроме того, QCT позволяет избежать искусственно завышенных измерений МПК, которые могут спутать результаты DXA у пациентов с артритом, пациентов, которые тучный,[9] которые страдают сужением дискового пространства или дегенеративными заболеваниями позвоночника,[10] кальцификация аорты[11] или же остеофиты.[12]

Воспроизводимость

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

Двойное использование изображений КТ

Несколько исследований показали, что плотность кости можно измерить с помощью ККТ с использованием изображений КТ, которые были заказаны для других целей. Использование уже существующих изображений, в том числе обследований КТ колонографии,[14] QCT позволяет проводить скрининг плотности костной ткани, не подвергая пациента дополнительному облучению. Также была продемонстрирована возможность использования рутинной компьютерной томографии брюшной полости с контрастным усилением для оценки плотности костной ткани с помощью QCT.[15]

Составление отчетов

Рассчитывают среднюю минеральную плотность костной ткани, а затем сравнивают с контрольными объектами соответствующего возраста и пола. В позвоночнике объемное измерение МПК выполняется с помощью QCT и, вместо использования T-Scores, 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 нормальным.

Для бедра можно рассчитать DXA-эквивалентный T-балл для сравнения с классификацией ВОЗ для проксимального отдела бедренной кости как нормальный, остеопения (T-Score <-1,0 и> -2,5) или остеопороз (T-рейтинг <-2,5). .[17] Этот T-Score также может использоваться для расчета вероятности риска перелома в инструменте FRAX® ВОЗ.[18] с «T-Score» в качестве соответствующей настройки DXA.

Периферийная количественная компьютерная томография

В лекарство, периферийный количественный компьютерная томография, обычно сокращенно pQCT, это тип количественный компьютерная томография (ККТ), используемая для измерения минеральная плотность костей (BMD) в периферической части тела, такой как предплечья или ноги, в отличие от QCT, который измеряет минеральную плотность костной ткани в бедре и позвоночнике. Это полезно для измерения прочности костей.[19]

Сравнение с DXA

В отличие от большинства других распространенных методов измерения МПК, сканирование pQCT позволяет измерять объемную минеральную плотность кости, а также другие измерения, такие как индекс напряжения-деформации (SSI) и геометрия кости. DXA может обеспечить только поверхностную минеральную плотность костной ткани.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Дж. Э. Адамс, "Количественная компьютерная томография", Европейский журнал радиологии, вып. 71, нет. 3, стр. 415-24, сентябрь 2009 г.
  2. ^ KG Faulkner, C.C. Glüer, S. Grampp и HK Genant, «Перекрестная калибровка жидких и твердых калибровочных стандартов QCT: Поправки к нормативным данным UCSF» Osteoporosis International, vol. 3, вып. 1. С. 36-42, 1993.
  3. ^ Размышления о развитии количественной компьютерной томографии
  4. ^ К. Энгельке, А. Мастмайер, В. Буссон, Т. Фюрст, Ж.-Д. Ларедо и У. Календер, "Точность повторного анализа трехмерной количественной компьютерной томографии (ККТ) позвоночника", Bone, vol. 44, нет. 4, стр. 566-72, апрель 2009 г.
  5. ^ а б B. C. C. Khoo et al., "Сравнение минеральной плотности костной ткани, полученной с помощью QCT и DXA, и показателей T", Osteoporosis International, vol. 20, No. 9, pp. 1539-45, сентябрь 2009 г.
  6. ^ Дж. С. Бауэр, С. Вирмани и Д. К. Мюллер, «Количественная компьютерная томография для оценки минеральной плотности кости как инструмент диагностики остеопороза и связанных с ним переломов», MedicaMundi, vol. 54, нет. 2. С. 31-37, 2010.
  7. ^ Р. М. Саммерс и др., «Возможность одновременной компьютерной томографической колонографии и полностью автоматизированной костной минеральной денситометрии за одно обследование», Журнал компьютерной томографии, вып. 35, нет. 2. С. 212-6, 2011.
  8. ^ A. El Maghraoui и C. Roux, "DXA сканирование в клинической практике", QJM, vol. 101, нет. 8, pp. 605 17, август 2008 г.
  9. ^ Е. В. Ю, Б. Дж. Томас, Дж. К. Браун и Дж. С. Финкельштейн, «Моделируемое увеличение телесного жира и ошибки в измерениях минеральной плотности костной ткани с помощью DXA и QCT.», Journal of Bone and Mineral Research, vol. 27, нет. 1, стр. 119-124, сентябрь 2011 г.
  10. ^ G. Guglielmi и др., «Влияние дегенеративных изменений позвоночника на объемную минеральную плотность костной ткани 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. Э. Тендлер, «Кальцификация аорты, способствующая измерению костной денситометрии», Journal of Clinical Densitometry, vol. 2, вып. 2, стр. 181-183, июнь 1999 г.
  12. ^ Дж. Лю, М. Пикок, О. Эйлам, Дж. Дорулла, Э. Браунштейн и К. С. Джонстон, «Влияние остеоартрита поясничного отдела позвоночника и бедра на минеральную плотность костей и диагностика остеопороза у пожилых мужчин и женщин». Osteoporosis International, vol. 7, вып. 6, стр. 564-9, январь 1997 г.
  13. ^ J. C. Prior et al., «Потеря костной массы, связанная с пременопаузальной овариэктомией: рандомизированное, двойное слепое, однолетнее испытание конъюгированного эстрогена или медроксипрогестерона ацетата», Journal of Bone and Mineral Research, vol. 12, вып. 11, pp. 1851-63, ноябрь 1997 г.
  14. ^ Пикхардт и др., «Одновременный скрининг на остеопороз 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, вып. 9. С. 2194-203, 2011г.,
  15. ^ Бауэр и др., «Объемная количественная компьютерная томография позвоночника и бедра, полученная с помощью МДКТ с контрастным усилением: коэффициенты пересчета», Американский журнал рентгенологии, вып. 188, № 5, стр. 1294-301, 2007.
  16. ^ Американский колледж радиологии, "Практическое руководство ACR по проведению количественной компьютерной томографии (ККТ) денситометрии кости", 2008 г.
  17. ^ E. M. Lewiecki et al., "Международное общество клинической денситометрии, 2007 г. Официальные положения взрослых и детей", Bone, vol. 43, нет. 6, стр. 1115-21, декабрь 2008 г.
  18. ^ E. M. Lewiecki et al., «Официальные позиции для минеральной плотности костной ткани FRAX® и упрощение FRAX® от совместной конференции по разработке официальных позиций Международного общества клинической денситометрии и Международного фонда остеопороза по FRAX®», Journal of Clinical Densitometry, vol. 14, вып. 3. С. 226-36.
  19. ^ Мюллер А, Рюгсеггер Э, Рюегсеггер П (1989). «Периферическая ККТ: процедура с низким уровнем риска для выявления женщин, предрасположенных к остеопорозу». Phys Med Biol. 34 (6): 741–9. Дои:10.1088/0031-9155/34/6/009. PMID 2740441.