Preview

Травматология и ортопедия России

Расширенный поиск

Оценка точности денситометрических исследований. Применение фантома РСК ФК2

https://doi.org/10.21823/2311-2905-2019-25-3-124-134

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования — оценить показатели точности измеряемых методом двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (ДРА) минеральной плотности кости, минерального содержания кости, площади выделяемой зоны интереса, а также степень влияния на указанные значения наличия жирового слоя и коррекции автосегментирования области позвоночника. Материал и методы. Исследования проведены на ДРА-сканере iDXA с использованием разработанного фантома РСК ФК2, моделирующего поясничную область позвоночника и имеющего вкладки для имитирования подкожно-жировой клетчатки (ПЖК). Для корректной оценки показателей точности (воспроизводимости и относительной ошибки) выполнялись пятикратные повторные сканирования. Использовались две модификации фантома РСК ФК2: с моделированием ПЖК и без моделирования, а также два метода выделения области исследования позвоночника: автоматический и коррекция автосегментирования зоны интереса. Результаты. Сканирование фантома без вставок ПЖК продемонстрировало систематическое занижение показателей минеральной плотности кости (МПК) и минерального содержимого кости (МСК) на всем интервале измеренных значений: средняя относительная погрешность МПК для интервала L1-L4 составила 10,62% с автосегментированием и 7,43% — с его коррекцией. Наименьшая относительная погрешность для МПК и МСК (1,53% и 0,90% соответственно) отмечалась при моделировании ПЖК с коррекцией автосегментации позвоночника. Анализ коэффициента вариации площади позвонков, МСК и МПК показал, что воспроизводимость результатов измерений достаточно высокая, и составила в интервале позвонков L1-L4 для МПК без учета ПЖК 1,00% (автосегментирова-ние) и 0,56% (коррекция). С моделированием ПЖК для интервала позвонков L1-L4 CV = 1,00% (автосегментирование) и 0,68% (коррекция). Выводы. При измерениях с имитацией ПЖК наблюдается меньшее значение относительной ошибки, а коэффициент вариации при повторных измерениях не превышает 1% для заданного диапазона МПК. Усредненная относительная погрешность МСК при соблюдении оптимальных условий сканирования также не превышает 1%. Разработанный фантом перспективен для определения кратковременной и долговременной воспроизводимости денситометрических исследований, оптимизации условий сканирования, сравнения ДРА-сканеров в ходе кросс-калибровочных испытаний.

Об авторах

А. В. Петряйкин
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
Россия

канд. мед. наук, старший научный сотрудник отдела разработки средств контроля и технического мониторинга

Москва



М. Я. Смолярчук
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
Россия

врач-радиолог, эксперт

Москва



Ф. А. Петряйкин
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»
Россия

ординатор кафедры лучевой диагностики, факультет фундаментальной медицины

Москва



Л. А. Низовцова
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
Россия

д-р мед. наук, профессор, главный научный сотрудник

Москва



З. Р. Артюкова
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России» (Сеченовский Университет)
Россия

студент кафедры медицинской биофизики

Москва



К. А. Сергунова
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
Россия

канд. тех. наук, руководитель отдела разработки средств контроля и технического мониторинга

Москва



Е. С. Ахмад
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
Россия

научный сотрудник отдела разработки средств контроля и технического мониторинга

Москва



Д. С. Семенов
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
Россия

научный сотрудник отдела разработки средств контроля и технического мониторинга

Москва



А. В. Владзимирский
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
Россия

д-р мед. наук, заместитель директора по научной работе

Москва



С. П. Морозов
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
Россия

д-р мед. наук, профессор, директор 

Москва



Список литературы

1. Михайлов Е.Е., Беневоленская Л.И. Эпидемиология остеопороза и переломов. В кн.: Руководство по остеопорозу. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний; 2003. С. 10-55.

2. Lesnyak O., Ershova O., Belova K., Gladkova E., Sinitsina O., Ganert O. et al. Epidemiology of fracture in the Russian Federation and the development of a FRAX model. Arch Osteoporos. 2012;7:67-73.

3. 2019 ISCD Official Positions - Adult. Available from: https://www.iscd.org/official-positions/2019-iscdofficial-positions-adult/.

4. Аврунин А.С., Тихилов Р.М., Шубняков И.И. Динамическая оценка остеоцитарного ремоделирования костной ткани при использовании неинвазивного метода. Морфология. 2009;135(2):66-73.

5. Мельниченко Г.А., Белая Ж.Е., Рожинская Л.Я., Торопцова Н.В., Алексеева Л.И., Бирюкова Е.В. и др. Федеральные клинические рекомендации по диагностике, лечению и профилактике остеопороза. Проблемы эндокринологии. 2017;(6):392-426. doi: 10.14341/probl2017636392-426.

6. Аврунин А.С., Тихилов Р.М., Шубняков И.И. Медицинские и околомедицинские причины формирования высокого внимания общества к проблеме потери костной массы. Анализ динамики и структуры публикаций по остеопорозу. Гений ортопедии. 2009;(3):5-11.

7. Glüer C.-C., Blake G., Lu Y., Blunt B.A., Jergas M., Genant H.K. Accurate assessment of precision errors: how to measure the reproducibility of bone densitometry techniques. Osteoporos Int. 1995;5(4):262-270.

8. Wang L., Su Y., Wang Q., Duanmu Y., Yang M., Yi C. et al. Validation of asynchronous quantitative bone densitometry of the spine: Accuracy, short-term reproducibility, and a comparison with conventional quantitative computed tomography. Sci Rep. 2017;7(1): 6284. doi: 10.1038/s41598-017-06608-y.

9. Blake G.M., Fogelman I. Technical principles of dual energy x-ray absorptiometry. Semin Nucl Med. 1997;27(3):210-228.

10. Dequeker J., Pearson J., Reeve J., Henley M., Bright J., Felsenberg D. et al. Dual X-ray absorptiometry-crosscalibration and normative reference ranges for the spine: results of a European Community Concerted Action. Bone. 1995;17(3):247-254.

11. Hind K., Cooper W., Oldroyd B., Davies A., Rhodes L. A cross-calibration study of the GE-lunar iDXA and prodigy for the assessment of lumbar spine and total hip bone parameters via three statistical methods. J Clin Densitom. 2015;18(1):86-92. doi: 10.1016/j.jocd.2013.09.011.

12. Kalender W.A., Felsenberg D., Genant H., Fischer M., Dequeker J., Reeve J. The European Spine Phantom - a tool for standardization and quality control in spinal bone measurements by DXA and QCT. European J Radiology. 1995;20:83-92.

13. Laugerette A., Schwaiger B.J., Brown K., Frerking L.C., Kopp F.K., Mei K. et al. DXA -equivalent quantification of bone mineral density using dual-layer spectral CT scout scans. Eur Radiol. 2019;29(9):4624-4634. doi: 10.1007/s00330-019-6005-6

14. Engelke K., Lang T., Khosla S., Qin L., Zysset P., Leslie W.D. et al. Clinical Use of Quantitative Computed Tomography-Based Advanced Techniques in the Management of Osteoporosis in Adults: the 2015 ISCD Official Positions-Part III. J Clin Densitom. 2015;18(3):393-407. doi: 10.1016/j.jocd.2015.06.010.

15. Петряйкин А.В., Сергунова К.А., Петряйкин Ф.А., Ахмад Е.С., Семенов Д.С., Владзимирский А.В. и др. Рентгеновская денситометрия, вопросы стандартизации (обзор литературы и экспериментальные данные). Радиология – практика. 2018;67(1):50-62.

16. Svendsen O.L., Hassager C., Skødt V., Christiansen C. Impact of soft tissue on in vivo accuracy of bone mineral measurements in the spine, hip, and forearm: a human cadaver study. J Bone Miner Res. 1995;10(6): 868-873.

17. Precision Assessment & Calculator FA Qs. Available from: https://www.iscd.org/resources/faqs/precision-assessment/.

18. Carver T.E., Court O., Christou N.V., Reid R.E.R., Andersen R.E. Precision of the iDXA for visceral adipose tissue measurement in severely obese patients. Med Sci Sport Exerc. 2014;46(7):1462-1465.

19. Saarelainen J., Hakulinen M., Rikkonen T., Kröger H., Tuppurainen M. Koivumaa-Honkanen H. et al. Cross-Calibration of GE Healthcare Lunar Prodigy and iDXA Dual-Energy X-Ray Densitometers for Bone Mineral Measurements. J Osteoporos. 2016;2016:1424582. doi: 10.1155/2016/1424582.

20. Аврунин А.С., Тихилов Р.М., Шубняков И.И., Карагодина М.П., Плиев Д.Г., Товпич И.Д. Ошибка воспроизводимости аппаратно-программного комплекса Lunar Prodigy (version Encore) (Prodigy) при исследовании фантомов и костных структур. Гений ортопедии. 2010;4:104-110.

21. Аврунин А.С., Павлычев А.А., Карагодина М.П., Шубняков И.И. Хронобиологические характеристики колебаний ошибки воспроизводимости метода двухэнергетической абсорбциометрии при определении проекционной минеральной плотности в зонах Груена. Медицинская визуализация. 2016;4:100-108.

22. Аврунин А.С., Тихилов P.M., Шубняков И.И., Емельянов В.Г. Оценивает ли двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия параметры физиологического обмена минерального матрикса? Гений ортопедии. 2008;1:41-49.

23. Yu E.W., Bouxsein M.L., Roy A.E., Baldwin C., Cange A., Neer R.M. et al. Bone loss after bariatric surgery: discordant results between DXA and QCT bone density. J Bone Miner Res. 2014;29(3):542-550. doi: 10.1002/jbmr.2063.


Для цитирования:


Петряйкин А.В., Смолярчук М.Я., Петряйкин Ф.А., Низовцова Л.А., Артюкова З.Р., Сергунова К.А., Ахмад Е.С., Семенов Д.С., Владзимирский А.В., Морозов С.П. Оценка точности денситометрических исследований. Применение фантома РСК ФК2. Травматология и ортопедия России. 2019;25(3):124-134. https://doi.org/10.21823/2311-2905-2019-25-3-124-134

For citation:


Petraikin A.V., Smoliarchuk M.Y., Petryaykin F.A., Nisovtsova L.A., Artyukova Z.R., Sergunova K.A., Akhmad E.S., Semenov D.S., Vladzymyrsky A.V., Morozov S.P. Assessment the Accuracy of Densitometry Measurements Using DMA PP2 Phantom. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2019;25(3):124-134. (In Russ.) https://doi.org/10.21823/2311-2905-2019-25-3-124-134

Просмотров: 250


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2311-2905 (Print)
ISSN 2542-0933 (Online)