Absorptiometria cu doi fotoni cu raze X și focalizarea compoziției corpului - Revue Médicale
rezumat
Măsurătorile compoziției corpului sunt utilizate pentru a evalua și monitoriza starea nutrițională. În prezent, o abordare cu mai multe compartimente, care utilizează metode de măsurare a osului, mineralelor, mușchilor și apei separat, este standardul de aur pentru măsurarea compoziției corpului. Cu toate acestea, costul ridicat și durata lungă a examinărilor limitează această abordare în rutina clinică. Prin urmare, alte metode, cum ar fi absorptiometria cu doi fotoni cu raze X (DXA) sunt cercetate. Aceasta măsoară compoziția corporală totală și regională a trei compartimente: masa grasă (MG) și masa negrasă a țesuturilor moi și a oaselor. Această lucrare descrie avantajele și limitările DXA și diferențele în compoziția corpului total și regional între DXA și alte metode de referință. Termenul de masă slabă (MM) include masa negrasă a țesuturilor moi și a oaselor.
Principii de baza
Toate dispozitivele DXA sunt compuse dintr-un generator care emite raze X de două energii, o masă de examinare, un detector și un sistem informatic. DXA măsoară transmisia prin corp a razelor X cu energie mică și mare. Când razele X de intensitate inițială Io trec prin corp, acestea sunt atenuate de absorbția fotoelectrică și de efectul Compton, reducând intensitatea pe care am transmis-o către detector. Atenuarea (Io/I) depinde de coeficientul de atenuare a masei și de densitatea suprafeței țesutului (M, în g/cm 2):
În pixeli care conțin os (40% din totalul pixelilor), DXA determină densitatea zonei osoase (Mos) și a țesuturilor moi (țesut moale) folosind două energii diferite. Presupunând că µ de os și țesut moale este cunoscut și constant, următoarele ecuații pot fi rezolvate. Variabilele cu și fără apostrofe indică fascicule de energie scăzută și, respectiv, mare:
(I/Io) '= exp (µ' os x Mos + µ 'țesut moale x țesut moale)
(I/Io) = exp (µos x Mos + µ țesut moale x Țesut moale)
Densitatea minerală osoasă se obține luând media Mos a tuturor pixelilor, în timp ce conținutul mineral osos se obține prin înmulțirea densității minerale osoase cu suprafața. Deoarece există doar două ecuații pentru a calcula două necunoscute (os și țesut moale), compoziția corpului pixelilor care conțin os nu poate fi calculată direct. Procentul de mase grase și negrase ale țesuturilor moi este apoi dedus din țesuturile înconjurătoare care nu conțin os, așa cum se explică mai jos. 1
În pixeli care nu conțin os, DXA măsoară direct procentele de grăsime și masa slabă a țesuturilor moi (Mos = 0). Deoarece compoziția acestor compartimente variază între indivizi, nu există valori prestabilite de µ și ecuațiile de mai sus nu pot fi rezolvate. Prin urmare, DXA compară raportul de atenuare a fasciculului de energie scăzută și ridicată (Rst) cu valorile R experimentale ale maselor grase și slabe ale țesuturilor moi, obținute prin calibrare cu fantome echivalente cu 100% MG și 100% slabă masa. O valoare R ridicată corespunde unei proporții mari de masă corporală slabă. Recenzia lui Pietrobelli și colab. detaliază principiile fizice și matematice ale DXA. 2
Avantaje și limitări
Măsurarea DXA a întregului corp este rapidă (3-10 minute în funcție de dispozitiv), neinvazivă, precisă și foarte puțin dependentă de tehnician. Induce o iradiere de 2-5 µSv, 3 care este scăzută în comparație cu iradierea zilnică naturală (5-7 µSv). Măsoară trei compartimente în locul celor două compartimente măsurate cu hidrodensitometrie (HD) și număr de potasiu (TBK). În plus, DXA are imensul avantaj al măsurării compoziției regionale a corpului.
Comparația dispozitivelor DXA și compoziția corporală măsurată
În principal, trei companii produc dispozitive DXA care măsoară compoziția corpului: Hologic Inc. (Waltham, MA, SUA), GE-Lunar Corp. (Madison, WI, SUA) și Norland Medical Systems (Fort Atkinson, WI, SUA). Dispozitivele se bazează pe același principiu fizic, dar diferă în ceea ce privește generatoarele de raze X, detectoarele, geometria fasciculului (creion vs fascicul ventilator vs fascicul îngust), algoritmii de detectare a marginii imaginii și calibrarea metodelor. Cele mai recente dispozitive ale acestora sunt comparate în tabelul 1. Precizia in vivo pe termen scurt a acestor dispozitive nu a fost încă determinată, dar dispozitivele mai vechi prezintă coeficienți de variație de 1-7% pentru MG total. Pentru compoziția corpului regional, precizia in vivo este puțin mai mare. 7