WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 18 | 19 || 21 | 22 |   ...   | 31 |

Оценка общего содержания жировых тканей методом РКТ путём послойного сканирования тела вдоль его длины хорошо коррелировала с оценками методом изотопного разведения, определения естественной радиоактивности всего тела и гидростатической денситометрии (Sjostrom, 1986; Kvist, 1988). Указанный результат был получен на основе изучения 22 поперечных сечений тела. Впоследствии оказалось, что общее содержание жира в организме можно надёжно оценить, если измерить площадь поперечного сечения жировой ткани в единственном участке тела — области живота между 4 и 5 позвонками. Коэффициент корреляции этих величин составил от 0,92 до 0,97, а стандартная ошибка среднего — 3,1 кг для мужчин и 3,5 кг для женщин (Despres et al., 1991).

Важное преимущество метода РКТ заключается в возможности изучения пространственной структуры тканей и органов, включая раздельную оценку содержания подкожного и внутреннего жира. Клинические исследования больных ожирением выявили высокую корреляцию между количеством внутреннего жира в организме и риском развития сердечно-сосудистых заболеваний и диабета, а оценка риска развития осложнений ожирения на основе оценки общего содержания жировой ткани оказалась менее надёжной.

Изучение взаимосвязей между площадью внутренней жировой ткани в поперечном сечении тела в области живота, оцененной на основе метода РКТ, и различными антропометрическими показателями отдельно для мужчин и женщин выявило высокую корреляцию с величиной окружности талии и отношением окружности талии к окружности бедра (Pouliot et al., 1984). Было показано, что около 75% дисперсии указанной величины объясняется вариацией показателей окружности талии и возраста. В связи с относительно высокой стоимостью обследования и необходимостью его проведения в стационарных условиях были предложены антропометрические формулы для оценки состава тела, основанные на данных РКТ (табл. 4.6).

Отличие результатов, получаемых методом РКТ, от результатов магнитно-резонансной томографии заключается в возможности оценки плотности ткани в каждой точке поперечного сечения.

Таблица 4.6. Регрессионные формулы на основе метода РКТ для вычисления общего содержания жировых тканей, а также количества внутреннего, подкожного жира и жировых тканей в брюшной полости, с использованием антропометрических и других показателей (Ellis, 2000) n R2 Ссылка Мужчины ЖМТ=0,05234ПЖТ+2,8788 89 0,92 Despres et al., МЖТБП=0,0845ОТОБ+5,12%ЖМТ-13,715 61 0,73 Koester et al., ПСПЖТ=3,136ОТ+3,633%ЖМТ-237,539 0,МЖТБП=2,125Возраст+2,8343ОТ-225,39 110 0,74 Despres et al., МЖТБП=1,05Возраст+3,03ОТ+4,68ИМТ-350 66 0,76 Seidell et al., ПСПЖТ=0,69Возраст+3,88ОТ+8,83ИМТ-413 0,Женщины ЖМТ=0,0593ПЖТ+1,6589 75 0,97 Despres et al., МЖТБП=1,4Возраст-1,6Вес+2,6ОБ+11,4СД 99 0,75 Armellini et al., МЖТБП=23,4ВЖТ+36,6ЛТС+508,2ОТБ-503 25 0,91 Svendsen et al., Дети МЖТБП=0,23ППЖТ+13 36 0,75 Pintauro et al., ВЖТ — внутренняя жировая ткань (кг); ЖМТ — жировая масса тела (кг); ИМТ — индекс массы тела; ЛТС — логарифм суммарной толщины кожно-жировых складок; МЖТБП — масса внутренней жировой ткани в брюшной полости (по данным ДРА); ОБ — окружность бедра; ОТ — окружность талии; ОТБ — отношение окружности талии к окружности бедра; ПЖТ — площадь сечения жировых тканей в области живота (см2); ППЖТ — площадь сечения подкожной жировой ткани (см2); СД — сагиттальный диаметр минус толщина подкожного жирового слоя;

%ЖМТ — процентное содержание жира в массе тела.

Эту информацию вместе с данными о анатомической локализации можно использовать для определения вида ткани, к которой относится данная точка изображения. Оценка массы тела и его отдельных органов и тканей на основе РКТ достаточно надёжна и точна (Sjostrom, 1991).

Выводы. РКТ является эталонным методом определения состава тела на тканевом уровне. Метод даёт возможность раздельного мониторинга количества подкожного и внутреннего жира, а также массы скелетных мышц и внутренних органов.

Преимущество метода заключается в его высокой разрешающей способности и точности. Недостаток связан с высокой стоимостью обследования, использованием радиоактивного источника излучения и необходимостью проведения обследования в стационарных условиях.

4.7. Магнитно-резонансная томография В условиях слабого магнитного поля Земли большинство атомов и молекул в организме человека имеют случайную ориентацию. Однако если тело человека поместить в более сильное магнитное поле, то в результате изменения энергетического уровня ядра атомов некоторых элементов будут иметь тенденцию к ориентации вдоль магнитного поля (Despres et al., 1996). Это свойство наиболее выражено у атомов водорода — протонов (1H). Атомы некоторых других элементов (13C, F, 23 31 Na, P, K) также обладают способностью к ориентации вдоль магнитного Ф. Блох поля, но она выражена значительно слабее. Ориентации небольшой части атомов оказывается достаточно для количественной характеристики эффекта, получаемого в результате отмены действия или изменения направления магнитного поля. Описанное свойство лежит в основе метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР) — современного аналитического метода исследований, имеющего широкое применение в биологии и медицине. Имеются две основные разновидности метода ЯМР.

Магнитно-резонансная томография используется для построения объёмных анатомических изображений тела и анализа физико-химических свойств биологических тканей. Магнитно-резонансная спектроскопия позволяет получать информацию о химическом составе организма и, наряду с исследованиями метаболизма, может использоваться в задачах визуализации. Из этих двух методов для определения состава тела человека в настоящее время в основном используется магнитно-резонансная томография.

Явление ядерного магнитного резоЭ. Парселл нанса было открыто в 1946 г. независимо двумя группами американских физиков, возглавляемыми Ф. Блохом и Б. Парселлом. За это открытие в 1952 г. им была присуждена Нобелевская премия по физике. Применение метода в биологии и медицине первоначально ограничивалось изучением свойств биологических объектов небольшого размера (клеток и образцов тканей). Исследования человека стали возможны с усовершенствованием технологии производства магнитов с большим расстоянием между полюсами. Одновременно с развитием ЯМР-спектроскопии стали развиваться методы визуализации распределения протонов в биологических тканях.

П. Лаутербур В 1973 г. П. Лаутербур сконструировал первый магнитно-резонансный томограф, основанный на использовании явления сдвига резонансной частоты при наложении градиента магнитного поля. Дальнейшее развитие этой области привело к разработке большого количества методов визуализации и алгоритмов обработки данных.

Первое изображение тела человека на основе магнитно-резонансной томографии получил Р. Дамадьян в 1977 г. В настоящее время промышленность выпускает большое количество устройств для магнитно-резонансной томографии (МРТ) и спектроскопии всего тела. Оборудование для МРТ обычно состоит из магнита, системы формирования градиентов и катушек, высокочастотной системы, включающей передающую и приёмную катушки, компенсирующих катушек, управляющего процессора, дисплея и программного обеспечения, ориентированного на решение задач визуализации и спектроскопии (Лич, 1991).

Основным компонентом ЯМР-системы является магнит (рис. 4.31). Чаще всего используются обычные (резистивные) или сверхпроводящие магниты. В некоторых устройствах применяются постоянР. Дамадьян ные магниты и электромагниты. При малых значениях индукции (до 0,3 Тл) используются резистивные магниты, потребляющие много энергии и выделяющие значительное количество тепла. Как правило, для них необходима система охлаждения. Более сильные магнитные поля обычно получают при помощи сверхпроводящих магнитов. В целях визуализации используются значения магнитной индукции в интервале от 0,05 до 4 Тл.

Рис. 4.31.

Для ЯМР-спектроскопии значение магСверхпроводящий магнит фирмы Siemens нитной индукции должно составлять не с индукцией 4 Тл, менее 1,5 Тл.

предназначенный для Изложению физических принципов, исследования всего тела методов визуализации и спектроскопии, (воспроизводится из алгоритмов обработки данных, а также (Лич, 1991)) характеристике оборудования и областей применения метода ЯМР в биологии и медицине посвящено большое количество работ (Лич, 1991; Воронов, 1996; Кравчук, 2001;

Ахадов, 2003). Разработаны основные требования к размещению оборудования и безопасности применения метода для пациентов и обслуживающего персонала (см., напр., (Лич, 1991)). На этих вопросах мы останавливаться не будем. Отметим лишь, что в связи с использованием магнитного или электромагнитного поля метод противопоказан пациентам с кардиостимуляторами и имплантированными в тело металлическими предметами (например, пластинками или операционными скрепками).

Существующие методы визуализации позволяют получать ЯМР-изображение поперечного сечения тела за время, не превышающее периода задержки дыхания, т. е. около 20 с. Это позволило избавиться от влияния на реконструируемое изображение двигательных артефактов. Особенность метода МРТ состоит в Рис. 4.32.

Магнитно-резонансный том, что процесс идентификации границ томограф Magnetom Trio различных органов и тканей требует ручфирмы Siemens ной коррекции (Despres et al., 1996), в то с индукцией 3 Тл для время как классификация различных орисследования всего тела ганов и тканей организма методом РКТ осуществляется автоматически на основе заранее заданных пороговых значений рентгеновской плотности.

Некоторые результаты. На основе сопоставления результатов магнитно-резонансной томографии с методами химической экстракции и диссекции для определения ЖМТ и массы жировых тканей лабораторных и сельскохозяйственных животных было показано, что метод МРТ даёт высокую по точности оценку указанных величин (r = 0,97–0,98) (Ross et al., 1991; Fuller et al., 1990). Сопоставление методов МРТ и РКТ выявило высокие коэффициенты корреляции оценок содержания подкожной жировой ткани, однако оценки содержания внутреннего жира хорошо коррелируют лишь в области его высоких значений, а при низком содержании внутреннего жира коэффициент вариации может достигать 13–20% (Seidell et al., 1990).

В ряде работ изучалась воспроизводимость результатов оценки содержания в организме жировых тканей методом МРТ. Оказалось, что коэффициент вариации для повторных измерений содержания подкожного жира лежит в пределах от 1 до 10%, а внутреннего жира — от 5 до 10%. Коэффициент вариации оценок содержания жировых тканей конечностей составляет 1–4% (Ross et al., 1994). Это позволяет использовать магнитно-резонансную томографию, наряду с РКТ, в качестве эталона для определения массы скелетной мускулатуры [см. также (Mitsiopoulos et al., 1998)].

Преимущество метода МРТ перед КТ заключается в том, что он не связан с облучением пациента в ходе обследования.

Глава Послесловие Современный период развития научных знаний об окружающем мире и человеке характеризуется увеличением роли новых технологий и методов исследования. Менее чем за 100 лет эволюция изучения состава тела позволила подойти к решению ряда биомедицинских задач, имеющих важное теоретическое и прикладное значение. В последние годы данная область исследований выделилась в отдельное направление, получившее название науки о составе тела (Heymsfield et al., 2005). Результаты исследований, связанных с изучением состава тела, публикуются в известных научных журналах и обсуждаются на международных форумах, посвящённых ожирению, клиническому питанию и спортивной медицине. Регулярно проводятся специализированные конференции по изучению состава тела (International Symposium “In vivo body composition studies”) и по биоимпедансному анализу (International Conference on Electrical Bioimpedance). В 2003 г. начал издаваться международный научный журнал, целиком посвящённый проблемам изучения состава тела человека — International Journal of Human Body Composition Research.

Обсуждая перспективные направления развития науки о составе тела человека, необходимо прежде всего ответить на вопрос: каким требованиям должны отвечать технические устройства и методы для того, чтобы они были широко востребованы специалистами и обществом Очевидно, что при проведении популяционных исследований и в амбулаторной практике спортивной медицины и фитнеса предпочтение отдаётся сравнительно простым, портативным и недорогим методам. К таким методам относятся антропометрия, калиперометрия и биоимпедансный анализ.

В научных и клинических исследованиях первостепенное значение приобретает требование высокой разрешающей способности метода. В зависимости от интересующих показателей состава тела, к эталонным методам относят нейтронный активационный анализ и метод определения естественной радиоактивности всего тела (на элементном уровне), методы разведения, гидростатическую денситометрию, двухэнергетическую рентгеновскую абсорбциометрию, а также сочетание этих методов для использования в многокомпонентных моделях состава тела (на молекулярном и клеточном уровне). Революционное открытие второй половины XX в. было связано с разработкой и внедрением компьютерной и магнитнорезонансной томографии, позволяющих получать количественную оценку состава тела на тканевом уровне. Для эпидемиологических и демографических исследований большое значение имеет определение и сравнительный анализ территориальных и популяционных стандартов физического развития.

Результаты изучения состава тела используются во многих разделах клинической медицины. Соответствующие методы и технологии с успехом применяются для диагностики и контроля эффективности лечения избыточной массы тела и ожирения, сердечно-сосудистых, хронических инфекционных и почечных заболеваний, болезней опорно-двигательного аппарата. Например, в кардиохирургии, увеличение содержания жидкости в нижних конечностях высоко коррелирует с показателем смертности, а значение фазового угла (характеристика импеданса тела) является значимым прогностическим маркером времени дожития больных СПИДом. Мониторинг водных секторов организма, осуществляемый с использованием многочастотных биоимпедансных анализаторов, нашёл применение в интенсивной терапии и гемодиализе.

Вместе с тем, решение многих задач, возникающих в клинической медицине, лимитировано уровнем безопасности существующих технологий. Например, одним из ведущих принципов использования рентгеновской компьютерной томографии является разумный баланс между разрешающей способностью метода и дозой радиации, получаемой в ходе обследования.

Pages:     | 1 |   ...   | 18 | 19 || 21 | 22 |   ...   | 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.