Оценка точности денситометрических исследований. Применение фантома РСК ФК2
- Авторы: Петряйкин А.В.1, Смолярчук М.Я.1, Петряйкин Ф.А.2, Низовцова Л.А.1, Артюкова З.Р.3, Сергунова К.А.1, Ахмад Е.С.1, Семенов Д.С.1, Владзимирский А.В.1, Морозов С.П.1
-
Учреждения:
- ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
- ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»
- ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России» (Сеченовский Университет)
- Выпуск: Том 25, № 3 (2019)
- Страницы: 124-134
- Раздел: МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
- URL: https://ogarev-online.ru/2311-2905/article/view/125113
- DOI: https://doi.org/10.21823/2311-2905-2019-25-3-124-134
- ID: 125113
Цитировать
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»
Автор, ответственный за переписку.
Email: alexeypetraikin@gmail.com
канд. мед. наук, старший научный сотрудник отдела разработки средств контроля и технического мониторинга
Москва
РоссияМ. Я. Смолярчук
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
Email: fake@neicon.ru
врач-радиолог, эксперт
Москва
РоссияФ. А. Петряйкин
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»
Email: fake@neicon.ru
ординатор кафедры лучевой диагностики, факультет фундаментальной медицины
Москва
РоссияЛ. А. Низовцова
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
Email: fake@neicon.ru
д-р мед. наук, профессор, главный научный сотрудник
Москва
РоссияЗ. Р. Артюкова
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России» (Сеченовский Университет)
Email: fake@neicon.ru
студент кафедры медицинской биофизики
Москва
РоссияК. А. Сергунова
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
Email: fake@neicon.ru
канд. тех. наук, руководитель отдела разработки средств контроля и технического мониторинга
Москва
РоссияЕ. С. Ахмад
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
Email: fake@neicon.ru
научный сотрудник отдела разработки средств контроля и технического мониторинга
Москва
РоссияД. С. Семенов
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
Email: fake@neicon.ru
научный сотрудник отдела разработки средств контроля и технического мониторинга
Москва
РоссияА. В. Владзимирский
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
Email: fake@neicon.ru
д-р мед. наук, заместитель директора по научной работе
Москва
РоссияС. П. Морозов
ГБУЗ «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»
Email: fake@neicon.ru
д-р мед. наук, профессор, директор
Москва
РоссияСписок литературы
- Михайлов Е.Е., Беневоленская Л.И. Эпидемиология остеопороза и переломов. В кн.: Руководство по остеопорозу. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний; 2003. С. 10-55.
- 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.
- 2019 ISCD Official Positions - Adult. Available from: https://www.iscd.org/official-positions/2019-iscdofficial-positions-adult/.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Blake G.M., Fogelman I. Technical principles of dual energy x-ray absorptiometry. Semin Nucl Med. 1997;27(3):210-228.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
- 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.
- 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.
- 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.
- Precision Assessment & Calculator FA Qs. Available from: https://www.iscd.org/resources/faqs/precision-assessment/.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
Дополнительные файлы
