WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 17 | 18 || 20 | 21 |   ...   | 31 |

В работе (Pintauro et al., 1996) было установлено существенное различие оценок ЖМТ у животных методом ДРА от результатов химического анализа состава тела и предложена следующая регрессионная формула (корректирующий фактор Пинтауро) для оценки ЖМТ:

ЖМТ = 0,78 ЖМТДРА + 0,16 (Масса тела, кг) + 0,34 кг, где ЖМТДРА — величина жировой массы, оцененная методом ДРА.

Построенная на основе прямых данных по составу тела, эта формула улучшила точность оценки ЖМТ. Применение её к оценкам состава тела у детей методом ДРА в работе (Fields, Goran, 2000) привело к нивелировке различий между результатами ДРА и четырёхкомпонентной модели. Отсюда был сделан вывод о применимости метода ДРА для определения ЖМТ у детей (при учёте фактора Пинтауро).

Проблема взаимной калибровки.

Сопоставление результатов оценки состава тела методом ДРА с использованием устройств, выпускаемых разными фирмами-производителями, показало, что устройство Hologic QDR по Рис. 4.29. Денситометр сравнению с Lunar DPX-L занижает DXL Calscan (Demetech, оценку ЖМТ в среднем на 20%, минеШвеция) рального состава костей — на 20–25%, а устройство Norland на 5% завышает эту оценку (Spector et al., 1995). Поэтому, согласованию стандартизации результатов измерений и взаимной калибровке таких устройств должно уделяться достаточно внимания (Kalender, Fischer, 1993; Dequeker et al., 1995).

В работах (Roemmich et al., 1997; Fields, Goran, 2000) оценки ЖМТ методом ДРА с использованием различных устройств (Hologic DXA, Lunar DPX-L) сопоставлялись с четырёхкомпонентной моделью состава тела. В случае Hologic DXA, величина %ЖМТ у детей 9–15 лет была выше оценок, полученных на основе четырёхкомпонентной модели независимо от пола и возраста (Roemmich et al., 1997). Возможной причиной этого было неверное предположение о статусе гидратации безжировой массы тела у детей (использовалось значение, равное 73,2%). Применение устройства Lunar DPX-L показало статистически значимые различия оценок ЖМТ от результатов четырёхкомпонентной модели;

при низких значениях ИМТ наблюдалась получаемая оценка была занижена, а при высоких значениях — завышена (Fields, Goran, 2000).

Сопоставление с другими методами. Сравнение результатов применения ДРА с нейтронным активационным анализом и гидростатической денситометрией показало возможность достаточно точной оценки ЖМТ и БМТ. На этом основании метод ДРА иногда используется в качестве эталона для проверки прогнозирующих формул на основе ИМТ, а также калиперометрии и биоимпедансометрии (Roubenoff et al., 1993; Salvatoni et al., 1998).

Клиническое применение метода у детей связано в основном с мониторингом изменений состава тела при хронических заболеваниях, таких как астма, диабет и хроническая почечная недостаточность (Salvatoni et al., 1998). Определение состава тела на основе ДРА у детей больных астмой в динамике длительного лечения ингаляционными стероидами не выявило изменений МПКТ и состава мягких тканей (Agertoft, Pedersen, 1998). У детей больных диабетом состояние костных и мышечных тканей, по данным ДРА, соответствовало норме при изменённом содержании в организме воды и калия (Rosenfalck et al., 1995, Salvatoni et al., 1998).

К преимуществам метода ДРА относят: 1) оперативность метода, доступность результатов измерений сразу после завершения сканирования; 2) относительная безопасность метода, минимальный риск для здоровья; 3) в ходе обследования не требуется активного участия пациента; 4) возможность одновременной оценки нескольких компонент состава тела, включая минеральный состав костной ткани, а также ЖМТ и БМТ всего тела или отдельных частей тела.

Среди недостатков метода отметим следующие: 1) относительно высокая цена обследования; 2) преимущественное использование метода в стационарных условиях; 3) относительно низкая пропускная способность; 4) отсутствие сопоставления результатов измерений с анатомическими данными по составу тела человека;

5) необходимость дальнейшего изучения точности измерений для новых устройств, использующих веерный пучок излучения, и их применения для мониторинга изменений состава тела (Kelly et al., 1998).

ДРА и остеопороз. По данным ВОЗ, частота заболеваемости остеопорозом занимает четвёртое место в мире среди неинфекционных заболеваний, уступая лишь сердечно-сосудистым, онкологическим заболеваниям и сахарному диабету (Kanis et al., 1994).

Ранняя диагностика остеопороза является важным условием его успешного лечения. В случае постановки диагноза по факту перелома костей в тканях часто уже имеют место необратимые изменения. На сегодняшний день рентгеновская денситометрия костных тканей является основным методом диагностики остеопороза12, что обусловлено высокой корреляцией между минеральной плотностью костной ткани и риском возникновения переломов (Black et al., 1992). Критерии диагностики остеопороза были разработаны ВОЗ на основе эпидемиологических данных, характеризующих зависимость риска переломов от плотности костных тканей, полученных в результате измерений в области поясничного позвонка и бедренной кости у женщин. Возможности применения этих данных в диагностических целях для других популяций не изучались. Сканирование позвоночного столба и бедра — это сравнительно дорогостоящая процедура, выполняемая в стационарных условиях.

Поэтому в скрининговых исследованиях для выявления остеопороза у бессимптомных больных чаще применяются устройства для измерения периферического, а не осевого скелета (Raisz, 1999).

Характеристика плотности костных тканей у детей и подростков возможна на основе Z-критерия. Расчёт Z-критерия проводится на основе разности между измеренной плотностью костных тканей и среднепопуляционной нормой для того же пола и возраста. Остеопении соответствует плотность костной массы, лежащая в пределах от -1 до -2 стандартных отклонений от нормы. Снижение плотности костной массы на 2 и более стандартных отклонения интерпретируется как наличие остеопороза. В расчёте на каждое стандартное отклонение меньше нормы относительный риск переломов увеличивается примерно в 2 раза независимо от возраста.

Для этого также используются мониторинг малых изменений высоты позвоночного столба, оценка тонкой структуры и механических свойств костей, а также определение скорости ремоделирования костной ткани (Raisz, 1999).

4.6.3. Рентгеновская компьютерная томография Основным недостатком традиционных рентгенологических методов исследования является проектирование трёхмерных структур на плоскость и, следовательно, наложение в получаемом изображении отпечатков одних органов на другие. Преодолеть этот недостаток позволило создание в 1972 г. рентгеновского компьютерного томографа, совершившее переворот в развитии методов медицинской диагностики. Авторы этого изобретения Годфри Хаунсфилд и Аллен Кормак были отмечены в 1979 г. Нобелевской премией по физиологии и медицине.

Г. Хаунсфилд (1919–2004) Слово «томография» (от греч. “томос” — cлой и “графос” — пишу) означает послойное изучение структуры объектов. Под компьютерной томографией понимается произвольный недеструктивный метод исследования, позволяющий получать послойные изображения внутренней структуры объекта с использованием вычислительных возможностей ЭВМ. В случае использования компьютерной томографии в задачах медицинской диагностики ключевым требованием является сохранность всех биохимических реакций в изучаемом объекте (Уэбб, 1991; Кравчук, 2001).

Регистрируемый при помощи компьюА. Кормак (1924–1998) терной томографии сигнал даёт информацию о структуре в виде изменения параметров некоторого физического поля или движущихся элементарных частиц при их взаимодействии с исследуемым объектом (Кравчук, 2001). В настоящее время к таким методам относятся рентгеновская компьютерная и магнитно-резонансная томография, а также радиоизотопные, ультразвуковые и биоэлектрические методы визуализации.

Для изучения состава тела применяются рентгеновская компьютерная (РКТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ).

Метод РКТ основан на использовании рентгеновских лучей, ориентированных в одной плоскости и преобразованных в веерный пучок, пропускаемый через различные участки тела. Выходящий поток регистрируется при помощи специальных детекторов. Ослабление интенсивности лучей определяется интегралом от функции коэффициента поглощения вдоль траектории луча, поэтому восстановление плотности сводится к нахождению функции коэффициента поглощения по множеству линейных интегралов от неё. Впервые такая задача была решена немецким математиком Радоном в 1917 г. [(Radon, 1917), см. также (Хелгасон, 1983)]. Впоследствии это решение было переоткрыто заново и предложены новые алгоритмы решения задачи компьютерной томографии. В работах отечественных учёных Б. И. Коренблюма, С. И. Тетельбаума и А. А. Тютина, опубликованных задолго до работ Хаунсфилда и Кормака, была доказана возможность решения задачи компьютерной томографии и предложена первая система реконструкции рентгеновских медицинских изображений (Коренблюм и др., 1956; Тетельбаум, 1958). Подробное описание математических задач компьютерной томографии и методов их решения имеется в монографиях (Тихонов и др., 1987; Уэбб, 1991; Кравчук, 2001).

В разработке сканеров (рентгеновских компьютерных томографов) различают пять этапов и, соответственно, насчитывают пять поколений аппаратуры [цит. по (Кравчук, 2001)]:

I поколение — просвечивание объекта пучками параллельных лучей, для перехода от одного пучка к другому производится поворот системы;

II поколение — просвечивание пучком расходящихся лучей (веером) в сочетаРис. 4.30.

нии с плоско-параллельным перемещени- Рентгеновский компьютерный томограф ем веера и вращением;

IV поколения MxIII поколение — использование веера (Philips Medical с широким углом раствора, который позSystems) воляет перекрыть всё сечение и избежать параллельного переноса, оставляя только вращение;

IV поколение — использование вращающегося веера со стационарным кольцом детекторов;

V поколение — сканирование лучом, управляемым электронной схемой; в таких томографах движущиеся элементы отсутствуют, Таблица 4.5. Типичные значения рентгеновской плотности некоторых биологических тканей (Robb, 1982; Despres et al., 1996) Биологическая Рентгеновская плотность, ткань H Воздух -Лёгкие от -900 до -Жировая ткань от -190 до -Вода Мягкие ткани 23–Почки 23–Сердце 27–Мозг 31–Мышцы 30–Кровь 35–Печень 46–Костная ткань 985–однако для формирования и управления лучом требуются вакуумные трубки больших размеров.

Большинство клиник на Западе и многие клиники в России оснащены сканерами IV поколения. Они выпускаются фирмами Siemens, General Electric, Hewlett Packard, Philips (рис. 4.30) и другими. Томографы V поколения распространены мало. В нашей стране выпускались рентгеновские томографы промышленного и медицинского назначения первых поколений [цит. по (Кравчук, 2001)]. В настоящее время усилиями трёх предприятий — Государственного АО “Мосрентген”, компании “Рентом” (Москва) и Института физики твёрдого тела РАН (Москва) — осуществляется реализация совместного проекта по созданию отечественного рентгеновского компьютерного томографа, не уступающего по возможностям западным аналогам (газета “Новые технологии”, № 12(184) от 19.03.2003 г.).

Таким образом, наибольшее распространение имеют рентгеновские томографы, в которых вращается источник излучения, а принимающие детекторы располагаются по всей окружности плоскости вращения. Иногда источник и детектор жёстко соединены друг с другом. Детекторы фиксируют интенсивность излучения при каждом угле поворота источника, что даёт информацию о структуре сканируемых участков тела. Для построения и анализа томографических изображений предложено большое количество алгоритмов (Despres et al., 1996; Heymsfield et al., 1995). Существует тенденция к использованию в спиральных томографах нескольких систем детекторов — так называемых мультидетекторных систем — с возможностью одновременного получения нескольких слоёв изображений (Блинов, 2002).

В табл. 4.5 показаны типичные значения рентгеновской плотности некоторых биологических тканей в единицах Хаунсфилда. Из таблицы видно, что рентгеновская плотность костной ткани резко отличается от плотности остальных тканей организма. Это позволяет использовать метод РКТ в целях диагностики остеопороза.

Для этого РКТ выполняется как в области поясничного позвонка, так и в участках периферического скелета. Основное преимущество РКТ перед другими рентгенологическими и радиологическими методами диагностики остеопороза заключается в возможности исследования любого интересующего участка тела с раздельным анализом состояния кортикального и губчатого вещества костей (Grampp et al., 1997). Однако сравнительно высокая стоимость обследования и доза облучения ограничивают применимость РКТ позвоночника. Сканирование отдельных участков периферического скелета во многом лишено этих ограничений, однако обладает меньшей чувствительностью по сравнению с ДРА, выполненной в области позвоночника и бедра (Formica et al., 1998). Для диагностики остеопороза часто применяется радиографическая денситометрия руки, в принципе пригодная для скрининговых исследований. Однако корреляция результатов измерений с плотностью костей позвоночника и бедра, подверженных переломам значительно чаще, как правило, невысока.

Основное применение рентгеновской компьютерной томографии в медицине связано с диагностикой патологических состояний организма, а также с планированием лучевой терапии для лечения онкологических больных. Исследования, выполненные в начале и середине 1980-х годов, показали применимость метода РКТ для изучения состава тела. Получаемые результаты относятся к тканевому уровню многоуровневой пятикомпонентной модели состава тела. Методом РКТ можно оценить площадь поперечного сечения жировых, мышечных и костных тканей в любом участке тела. Информация о структуре поперечных сечений тела вдоль его длины даёт возможность оценить массу и объём органов и тканей организма. Исследования, проведённые на анатомическом материале, выявили высокий коэффициент корреляции (от 0,8 до 0,9) значений площади поперечного сечения жировой ткани, оцененной методами РКТ и прямой планиметрии. Аналогичный результат был получен для величины жировй массы у лабораторных животных, оцениваемой на основе методов РКТ и химической экстракции.

Величина разброса оценок общего объёма жировой ткани методом РКТ для последовательных измерений, выполненных у одного и того же индивида, составила около 0,6% (Despres et al., 1996).

Pages:     | 1 |   ...   | 17 | 18 || 20 | 21 |   ...   | 31 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.