이중 에너지 X선 흡수법

Dual-energy X-ray absorptiometry
"DXA"는 여기서 리디렉션된다. 화학물질은 덱스트랄로핀을 참조한다.
이중 에너지 X선 흡수법
DEXA scanner in use ALSPAC.jpg
OPS-301 코드3-900

이중 에너지 X선 흡수법(DXA, 또는 DEXA[1])은 스펙트럼 영상을 이용하여 골밀도(BMD)를 측정하는 수단이다. 에너지 수준이 다른 두 개의 X선 빔이 환자의 뼈를 겨냥하고 있다. 연조직 흡수를 빼면 각 보의 뼈별 흡수를 통해 골밀도(BMD)를 파악할 수 있다. 이중 에너지 X선 흡수제는 골밀도 측정 기술 중 가장 널리 사용되고 가장 철저하게 연구된 기술이다.

DXA 스캔은 일반적으로 골다공증을 진단하고 추적하는데 사용되는데, 이는 뼈의 특정 대사성 질환에 민감한 뼈 스캔과는 대조적으로 뼈의 감염, 골절, 종양에서 치유를 시도한다.

물리학

연조직과 뼈는 X선에 대한 감쇠 계수가 다르다. 인체를 통과하는 단일 X선 빔은 연조직과 뼈 모두에 의해 감쇠될 것이며, 단일 빔에서 뼈에 기인하는 감쇠의 양을 판단할 수 없다. 그러나 감쇠 계수는 X선의 에너지에 따라 달라지며, 결정적으로 감쇠 계수의 비율도 달라진다. DXA는 X선의 두 가지 에너지를 사용한다. 둘 사이의 총 흡수량의 차이는 적절한 가중치 부여로 연조직에 의한 흡수를 빼내 뼈에 의한 흡수만을 남겨 골밀도와 관련이 있다.

DXA 스캐너의 한 종류는 관전압이 80kV인 세륨 필터를 사용해 약 40kV와 70keV의 유효 광자 에너지가 발생한다.[2] 관전압이 100kV인 사마륨 필터를 이용한 DXA 스캐너형도 있어 47kV와 80kV의 유효 에너지가 발생한다.[2] 또한, 관전압은 전기 주전원의 주파수와 동시에 낮은 값(예: 70 kV)과 높은 값(예: 140 kV) 사이에서 연속적으로 전환될 수 있어 45 keV와 100 keV 사이에서 효과적인 에너지가 교대하게 된다.[2]

이중 X선 흡수계와 레이저의 조합은 레이저를 사용하여 스캔한 부위의 두께를 측정하여 연조직 내의 희박 연조직과 지방조직의 비율을 조절하여 정확도를 높일 수 있도록 한다.

골밀도 측정

Blausen 0095 BoneDensitometryScan.png

적응증

주요 기사: 골밀도 § 테스트

미국 예방 서비스 태스크 포스는 65세 이상의 여성은 DXA 검사를 받아야 한다고 권고하고 있다.[3] 남성들이 검사를 받아야 하는 날짜는 불확실하지만[3], 일부 소식통은 70세를 추천한다.[4] 위험에 처한 여성들은 그들의 위험이 65세 여성의 위험과 같을 때 스캔을 받는 것을 고려해야 한다.

사람의 위험은 쉐필드 대학의 FRAX 계산기를 사용하여 측정할 수 있는데, 여기에는 선행 파괴한도 골절, 글루코코르티코이드 사용, 중흡연, 과다 알코올 섭취, 류머티스 관절염, 부모 고관절 골절 이력, 만성 신장 및 간 질환, 만성 호흡기 질환을 포함한 많은 임상 위험 요인이 포함된다.e, 페노바르비탈 또는 페니토인의 장기 사용, 셀리악성 질환, 염증성 장 질환 및 기타 위험.[3]

점수 매기기

대퇴골 목(A)과 요추(B)의 골밀도 평가: 파브리병에 걸린 53세 남성 환자의 엉덩이(A)와 요추(B)에서 각각 - 4.2와 - 4.3의 T 점수가 발견됐다.

세계보건기구는 백인 여성의 골밀도를 기준으로 다음과 같은 범주를 정의했다.

중증(확립) 골다공증 하나 이상의 파괴한도 골절이 있는 상태에서 젊은 성인 여성 기준 평균보다 -2.5 이상의 표준 편차.

골밀도는 종종 환자에게 T 점수 또는 Z 점수로 주어진다. T 점수는 환자의 골밀도가 최고 골밀도를 가진 같은 성별의 젊은 성인과 비교했을 때 그들의 골밀도가 얼마나 되는지 알려준다. 정상 T점수는 -1.0점 이상, 골밀도는 -1.0~-2.5점 사이, 골다공증은 -2.5점 이하가 된다. Z 점수는 환자의 뼈 미네랄 밀도가 그들의 나이와 몸무게의 남성 또는 여성의 평균 뼈 미네랄 밀도와 비교한 것에 불과하다.

세계보건기구(WHO) 위원회는 남성이나 다른 인종 집단을 위한 정의를 만들기에 충분한 자료가 없었다.[5]

어린이의 뼈 덩어리를 평가하기 위해 DXA를 사용하는 것과 관련하여 특별한 고려사항이 있다. 구체적으로 아이들의 뼈 광물 밀도를 성인의 기준 데이터와 비교(T-점수 계산)하면 완전히 발달한 성인에 비해 골량이 적기 때문에 아이들의 BMD를 과소평가하게 된다. 이것은 아이들을 위한 골감소증에 대한 과다 진단으로 이어질 것이다. 뼈 미네랄 결손의 과대평가를 피하기 위해 BMD 점수는 (Z-점수를 계산하여) 동일한 성별 및 연령에 대한 참조 데이터와 일반적으로 비교된다.

또한 DXA가 측정한 BMD의 해석을 혼동하는 것으로 제안되는 연령 이외에 다른 변수들이 있다. 한 가지 중요한 교란 변수는 골격 크기다. DXA는 키가 큰 피험자의 골광물 밀도를 과대평가하고 작은 피험자의 골광물 밀도를 과소평가하는 것으로 나타났다. 이 오류는 DXA가 BMD를 계산하는 방식에 기인한다. DXA에서 뼈 미네랄 함량(스캔 중인 뼈에 의한 X선 감쇠로 측정됨)은 스캔 중인 부위의 면적(기계에서도 측정됨)으로 나눈다.

DXA는 면적(aBMD: areal Bone Mineral Density)을 이용하여 BMD를 계산하기 때문에 질량을 부피로 나눈 진정한 골밀도를 정확하게 측정할 수 없다. DXA BMD와 부피골-미네랄 밀도를 구분하기 위해 연구자들은 DXA BMD를 영역골밀도(aBMD)로 언급하기도 한다. 뼈 크기 차이의 교란 효과는 골밀도 계산에서 깊이 값이 누락되었기 때문이다. DXA 기술의 용량 추정 문제에도 불구하고, 골 미네랄 함량을 측정하는 것은 여전히 꽤 정확한 측정이다. 이 단점에 대한 보정 방법에는 DXA의 예상 면적 측정값에서 근사치인 볼륨의 계산이 포함된다. 이러한 방식으로 조정된 DXA BMD 결과를 골밀도(BMAD)라고 하며 골밀도 대 골밀도 추정치의 입체적 비율이다. aBMD의 결과와 마찬가지로 BMAD 결과는 뼈의 부피에 대한 근사치를 사용하기 때문에 실제 골밀도를 정확하게 나타내지 못한다. BMAD는 주로 연구 목적으로 사용되며 아직 임상 환경에서는 사용되지 않는다.

정량적 컴퓨터단층촬영(QCT)과 같은 다른 영상기술은 뼈의 부피를 측정할 수 있으며, 따라서 DXA 결과가 취약한 방식으로 뼈 크기의 교란효과에 취약하지 않다.

환자들은 매번 동일한 기계에서 또는 최소한 동일한 제조사의 기계에서 반복적으로 BMD 측정을 수행하는 것이 중요하다. 기계 사이의 오류 또는 한 제조업체의 표준에서 다른 제조업체의 표준으로 측정을 변환하려고 하면 측정의 민감도를 제거할 수 있을 정도로 큰 오류가 발생할 수 있다.[citation needed]

환자가 스트론튬 보충제를 복용하는 경우 DXA 결과를 조정할 필요가 있다.[6][better source needed][7]

소아과 임상실무

DXA는 성인의 골밀도를 정확하게 추정할 수 있고, 저렴하고, 접근성이 용이하며, 사용하기 쉽다고 여겨지기 때문에 지금까지 골밀도 측정에 가장 널리 사용되는 기법이다.[8]

국제임상밀도측정학협회(ISCD)의 공식 입장은 뼈 손실을 촉진할 수 있는 질환을 앓고 있거나, 골손실을 유발하는 것으로 알려진 약을 처방받거나 치료 중이어서 감시가 필요한 경우 BMD 검사를 받을 수 있다는 것이다. ISCD는 BMD와 아이가 골절을 겪을 위험 사이에는 명확하게 이해된 상관관계가 없다고 말하고 있다. 어린이 골다공증의 진단은 밀도측정 기준에 근거하여 이루어질 수 없다. T-점수는 어린이와 함께 금지되며 DXA 보고서에도 나타나지 않아야 한다. 따라서 성인의 골다공증 및 골다공증의 WHO 분류는 어린이에게는 적용할 수 없지만, Z-점수는 진단을 돕는 데 사용할 수 있다.[9]

일부 클리닉은 영양성 구루병, 루푸스, 터너 증후군과 같은 질환이 있는 소아환자에 대해 DXA 스캔을 일상적으로 실시할 수 있다.[10] DXA는 골격의 성숙도와[11] 체지방 성분을[12] 측정하기 위해 입증되었으며, 제약요법의 효과를 평가하는 데 사용되었다.[13] 그것은 또한 소아과 의사들이 유년기의 뼈 대량 획득 장애를 진단하고 치료하는 데 도움을 줄 수 있다.[14]

다만 DXA는 아직 소아과 초창기에 접어든 것으로 보이며 DXA에 대한 한계와 불이익이 널리 인정되고 있다. 진단 목적의 DXA 스캔은 전문 센터 외부에서도 수행해서는 안 된다는 견해가 있으며[15], 이들 센터 중 한 곳 밖에서 스캔을 할 경우 해당 분야의 전문가와 상의 없이 해석해서는 안 된다는 견해가 있다.[15] 게다가 뼈 덩어리가 적은 성인에게 주는 약의 대부분은 엄격하게 감시되는 임상시험에서만 아이들에게 줄 수 있다.

DXA가 측정한 전신 칼슘은 총체 칼슘의[16][17] 생체내 중성자 활성화로 성인을 대상으로 검증됐지만 이는 소아 대상자에게 적합하지 않고 소아용 동물에 대한 연구가 진행돼 왔다.[16][17]

체성분 측정

DXA 비만인 사람의 지방 그림자

DXA 스캔은 또한 몇 가지 중요한 주의사항으로 정수체중량에 필적하는 높은 정확도로 총체적 신체구성 및 지방 함량을 측정하는 데 사용될 수 있다.[18][specify] 그 DXA 스캔부터 낮은 해상도" 뚱뚱한 그림자"이미지는 또, 지방 분포의 body[19] 전반적인 인상이 있는 반면, 매우 정확하게 미네랄과 기대다. 부드러운 조직(LST)측정, DXA 간접적으로 subtracti에 의해 지방 질량을 계산하는 방식을 때문에 왜곡된 결과를 제공할 것이라고 제시해 왔다를 준다 발생할 수 있다.쇼핑 그것은 DXA가 실제로 측정하는 LST 및/또는 신체 세포 질량(BCM)에서 나온다.[20]

DXA 스캔은 가족성 부분 지방분포증과 같은 비정상적인 지방분포를 가진 상태를 진단하는 유용한 도구로 제안되어 왔다.[21][22][19] 그들은 또한 특히 임상 연구를 수행할 때 어린이들의 근성을 평가하는 데 사용된다.[23]

DXA 희귀한 선천성 일반화된 지방분해증을 가진 아이의 뚱뚱한 그림자

방사선 피폭

DXA는 골밀도를 측정하기 위해 X선을 사용한다. 현재 DEXA 시스템의 방사선량은 0.001 mSv 정도로 작으며,[24] 표준 흉부 또는 치과용 X선보다 훨씬 적다.[25][26] 단, (X선 발생기 대신 방사성 동위원소를 사용한) 이전 DEXA 방사선 선원에 의해 전달된 선량은 방사선 건강 표준에 의해 유의한 [27][28][29]선량으로 간주되는 35 mGy만큼 높을 수 있다.

규정

미국

DXA 사업자의 품질은 매우 다양하다. DXA는 투약량이 적기 때문에 다른 방사선 기반 영상 기술처럼 규제되지 않는다. 미국 주마다 DXA 기계를 작동시키는 데 필요한 인증에 대한 규정이 다르다. 예를 들어, 캘리포니아는 교육 과정과 국가 운영 시험을 필요로 하는 반면, 메릴랜드 주는 DXA 기술자에 대한 요구사항이 없다. 많은 주에서 국제임상밀도측정학협회(ISCD)의 훈련과정과 수료증을 요구한다.

호주.

호주의 경우, 규정은 해당 주 또는 지역에 따라 다르다. 예를 들어, 빅토리아에서는 뼈 미네랄 밀도계를 안전하게 사용하기 위해 DXA 스캔을 수행하는 개인이 공인 과정을 이수해야 한다.[30] NSW와 QLD에서 DXA 기술자는 과학, 간호 또는 기타 관련 학부 연구에만 선행 연구를 요구한다. 환경보호청(EPA)이 기술자 인허가 업무를 총괄하지만 이는 엄정한 것과는 거리가 멀고 규제가 존재하지 않는다.

참조

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외부 링크