단일 광자 흡수율 측정

Single photon absorptiometry
단일 광자 흡수율 측정
동의어설명 없음
기준 범위설명 없음
목적골밀도의 측정
테스트골미네랄 밀도
에 기반을 둔화학적 방법 검출

단일광자흡광도측정법은 John R에 의해 발명된 골밀도 측정방법이다. 카메론과 제임스 A. 1963년 쏘렌슨.

역사

단일 광자 흡수율 측정(SPA)은 1963년 스티첸 등에 의해 개발되었다.1976년, 그것은 유아의 뼈 광물을 정량화하는 중요한 도구였다.단일 광자 흡수법은 동위원소가 방출하는 감마선이 인체 조직을 통과할 때 작동한다.흡수된 감마선의 수와 조직의 두께 사이에는 지수 함수 관계가 있으며, 조직마다 흡수 특성은 다르지만 감마선에 대한 연조직과 물의 영향은 동일하다.따라서 수욕으로 연조직의 영향을 제거하고 골조직에 흡수되는 감마선 수를 측정하여 계산할 수 있다.골격 미네랄 함량(BMC)이 계산되었습니다.이 방법은 주로 [1][2]수욕의 도움을 받아 사지의 뼈 측정과 인구 조사에 사용됩니다.

사용 원리

상세 정보:골밀도

운용

1963년 Cameron과 Sorenson에 의해 발명된 단일 광자 흡수 분석(SPA)은 골다공증 진단에 적용된 최초의 정량 분석 방법이었다.이 방법은 골조직에 의한 방사성 물질의 흡수가 뼈 미네랄 함량에 비례한다는 원리를 이용한다.요오드 또는 아메리슘 감마 광자는 전완을 관통하는 광원으로 사용됩니다.뼈와 연조직에 흡수된 후 NaI(Tl) 결정을 사용하여 광원에 평행한 방사능 카운트를 검출한다.BMC 및 BMD는 방출 및 방출되는 광자 에너지의 밀도를 계산하여 구한다.측정 위치는 일반적으로 척골과 원위반경의 1/3 접합부 또는 발꿈치 및 손뼈와 같이 덜 부드러운 조직 부위에 위치하며, 물주머니에 싸여 광원과 검출기 사이에 놓인다.BMC(g/cm)는 측정된 골감마 광자 흡수 에너지를 합성함으로써 얻을 수 있다.BMC를 골폭으로 나누어 BMD(g/cm)를 얻을 수 있습니다.이 방법은 사지의 뼈 미네랄 함량만 측정할 수 있습니다.동위원소 선원을 X선 선원, 즉 단일 에너지 X선 흡수계(SXA)로 변경하는 경우, 원리와 측정 방법은 SPA와 동일하지만 방사선 선원은 다르다.[3]

골밀도

단광자 골밀도 측정기의 기본 원리는 골조직을 통과하는 단광자 감마 광자 빔의 감쇠 정도를 계산하는 것이다.감쇠도가 높을수록 골미네랄에 흡수되는 양이 많아지고 골미네랄 밀도가 높아진다.이 방법을 감마선 흡수법이라고 하며, 단광자 흡수법이라고도 합니다.이 방법은 반지름과 척골 측정에 가장 편리하고 관찰 대상이 남는다.요골과 척골의 중간과 아래쪽 1/3의 접합점이 측정점이다.관찰된 물체의 높이 및 체중 매개변수는 [4]측정 전에 정기적으로 측정됩니다.

이 방법에 필요한 표시기 또는 기기

단일 광자 흡수는 골밀도를 정확하게 측정할 수 있는 가장 빠른 방법입니다.골밀도는 흡수의 법칙에 의해 얻을 수 있다는 것이 기본 원리다.이 법칙에서 얻을 수 있는 중요한 파라미터는 골두께, 골흡수계수 및 골흡수 후의 방사선 강도(또는 카운트)입니다.단일 광자 흡수법으로 측정한 연조직 두께는 동일하다.연조직은 골조직 측정 결과에 영향을 주지 않습니다.따라서 일정한 에너지 방사선의 빔의 흡수 계수를 미리 계산할 수 있으며 방사선 강도(또는 계수)를 [5]환자측정에 직접 구할 수 있다.

수직 C프레임에서는 시준 125I 광원(200mCi 또는 74GBq)과 시준 NaI(TI) 섬광 검출기-광증배관이 상대 기하학적 형상으로 장착돼 측정 대상 신체부위가 검출기와 검출기 사이에 배치된다.소스와 검출기 어셈블리는 단단하게 연결되어 있으며 모터에 의해 구동되어 [6]골격의 세로축과 교차합니다.

사용 이력

상세 정보:이중 에너지 X선 흡수율 측정

이 방법을 사용하여 골밀도를 측정한 기록

기존의 X선을 사용하여 골밀도(BMD)를 측정하던 초기 시도에서는 알루미늄 또는 상아 팬텀으로 만든 계단식 웨지를 보정 도구로 사용했습니다.골밀도는 팬텀의 각 단계에서 골밀도와 알려진 밀도를 시각적으로 비교하여 계산되었습니다.골밀도의 다음 개선은 1963년 [7]카메론과 소렌슨이 고안한 단광자 흡수법이다.

지금까지의 개선점

SPA와 DPA에 사용된 비싸고 잠재적으로 위험한 방사능 선원은 1980년대 후반부터 단일 X선 흡수율(SXA)과 이중 에너지 X선 흡수율(DXA)로 대체되었다.DPA와 마찬가지로 DXA의 기본 원칙은 안정적인 X선 선원의 고에너지 및 저에너지 X선 투과량을 측정하는 것입니다.SPA 또는 DPA 대신 X선을 사용하는 장점은 획득 시간이 짧고 정확도와 분해능이 높으며 가용성 노출을 고려할 수 있습니다.DXA의 인기가 높아짐에 따라, DXA의 소아 연구와 임상 실습에서의 응용은 크게 [7]증가하고 있다.

동시에 SPA는 하나의 에너지 광자에 불과하기 때문에 실제 측정 부위는 사지뼈, 특히 말단 사지뼈로 한정되며, 간골 조직 주변에는 지방과 가스가 많기 때문에 단일 광자 흡수 방법은 "무력"하다.현재 주요 개선사항은 동위원소 선원을 X선 선원으로 변경하는 것으로, 이는 전압을 안정시킬 뿐만 아니라 측정 정확도, 분해능 및 속도를 향상시킨다.그 결과, 1차원 주사로부터 2차원 주사까지, 골밀도의 파형 표현으로부터 골밀도를 [8]보다 직관적으로 반영하는 골밀도의 매트릭스 배열까지 발전했다.

의료 분야에서의 현재 사용

의료 분야에서의 현재 적용 현황

지난 10년 [timeframe?]동안 단일 광자 흡수율 측정에 의한 전완골량 측정은 피질골 평가에 가장 널리 사용되는 방법 중 하나가 되었다.측정 설정에 약간의 차이가 있는 여러 스캐너가 있습니다.스캔 부위는 중심축에서 원위단까지 다양하며 일부 스캐너는 전완골 중 하나만 측정합니다.이 기술은 길이 2cm 이상의 6개의 스캔을 사용하여 위치 오류를 최소화하고 [6]정확도를 향상시킵니다.

이 방법의 장점과 단점

골두께는 흡수의 법칙을 측정하여 얻을 수 있다.골두께에 히드록시아파타이트의 밀도를 곱한 값은 골밀도(g/cm2)이다.단일광자 흡수는 비지배적 상지의 원위반경 및 중간반경 또는 원위반경 1/10, 초원위반경 및 발꿈치, 손뼈 등을 측정하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 방법이다.중심 및 원위부 피질골의 95%가 요골의 3분의 1에 위치하고 있으며, 종축상 뼈의 외경 변화가 매우 작기 때문에 측정 정밀도가 향상된다.단, 측정 결과는 주로 피질골의 밀도를 반영하고 있어 신진대사가 빠른 결석골밀도의 변화를 반영할 수 없기 때문에 골대사의 [9]조기 변화를 감시하는 방법으로는 사용할 수 없다는 것이 단점이다.

사용 평가

상세 정보:골미네랄, 이중 에너지 X선 흡수율 측정, 정량 컴퓨터 단층 촬영 및 초음파 검사

평가하기

단일 광자 흡수율 측정은 골다공증 진단에 사용되는 첫 번째 정량 분석 방법이다.뼈의 품질을 평가하기 위해서는 뼈 미네랄 함량(BMC)과 뼈 미네랄 밀도(BMD)가 중요한 지표이며 뼈 품질은 정상 인체 뼈 조직의 건강 상태를 어느 정도 반영할 수 있다.뼈의 손실은 전신적인 것으로, 그것을 정상으로 되돌릴 효과적인 치료법이 없다.따라서 골다공증의 조기 진단과 예방을 위해 안전하고 단순하며 민감한 방법을 채택하는 것이 특히 중요합니다.

일반적으로 단일 광자 흡수 방법은 간단하고 휴대성이 뛰어나며 경제적이고 실용적이며 측정 시간이 비교적 짧다(기존 X선의 1%).그것은 국소 골경화증이나 증식의 영향을 받지 않는다.따라서 특히 농촌과 지역사회에서 [10]광역 골밀도의 체로 사용할 수 있다.

인체에 미칠 수 있는 영향

이러한 125I 기반 기기(현재는 단일 광자 흡수율 측정으로 알려져 있음)는 수년 동안 널리 사용되어 왔으며, 의학적인 응용이 잘 확립되어 있다.SPA 측정은 스웨덴, 인디애나, 하와이에서 진행 중인 후속 연구를 통해 골절에 특히 취약한 노년 여성을 식별할 수 있는 것으로 입증되었으며, 이는 최근 9,000명의 노년 여성을 포함한 미국의 다중 기업 시험에서 확인되었습니다.스웨덴 연구는 기술이 50-59세의 여성들에게 동일한 예측력(다른 연구보다 젊음)을 가지고 있다는 것을 보여주었다.예측력은 고관절 골절과 남성까지 확장된다.미국의 다중 기업 시험에서는 SPA 팔뚝 측정이 SPA 힐 또는 이중 에너지 X선 흡수율(DEXA) 척추 또는 고관절 측정만큼 우수했으며 고령 여성의 [11]향후 전체 골절을 예측하는 데 사용될 수 있었다.

골밀도를 측정하는 다른 방법과의 비교

  • 단일광자흡광도측정(SPA)
골조직에 의한 방사성 물질의 흡수가 골미네랄 함량에 비례한다는 원리에 따라 방사성 동위원소를 광원으로 하여 인체 사지골의 골미네랄 함량을 구했다.가장 일반적인 위치는 측정 지점으로 경골과 척골의 교차점(중간 및 하단 전방 1-3)입니다.이 방법은 많은 국가에서 널리 사용되고 있으며, 간단한 장비와 저렴한 가격으로 역학 조사에 적합하다.그러나 이 방법으로는 고관절과 중심축(추체)의 골밀도를 측정할 수 없다.
X선 튜브 볼을 통해 특정 장치를 통해 낮은 에너지와 높은 에너지 광자의 두 가지 종류의 에너지를 얻습니다.피크 광자가 인체에 침투한 후, 스캔 시스템이 데이터 처리를 위해 수신 신호를 컴퓨터에 전송한 후 골격 미네랄 함량을 얻을 수 있습니다.인체에 거의 해를 끼치지 않고 정밀하게 전신 부위를 측정할 수 있습니다.한 부위의 방사선량은 흉부 X선 선량의 1%와 QCT 선량의 1%에 해당한다.방사성 선원의 붕괴는 문제가 없고, 많은 도시나 병원이 서서히 이 작업을 실시하고 있어 전망은 [12]밝다.
CT 스캐너
지난 20년간 컴퓨터층(CT)은 임상 방사선 분야에서 널리 사용되어 왔습니다.QCT는 뼈의 특정 부분의 골밀도를 정확하게 측정할 수 있으며 피질골의 골밀도도 측정할 수 있습니다.임상적으로 골다공증 골절은 보통 척추, 대퇴골 목, 원위반경에 위치한다.QCT는 실험 대상자들이 많은 양의 X선을 받고 연구 [13]작업에만 사용할 수 있기 때문에 이러한 부위의 뼈 미네랄 함량의 변화를 관찰하는 데 사용될 수 있다.
  • 초음파 측정
초음파 측정은 방사선의 부족과 골절의 민감한 진단으로 인해 광범위한 관심을 받아왔다.골밀도의 양, 골구조 및 골강도는 속도 및 진폭 감쇠에 의해 더 잘 반영될 수 있으며 DEXA와 좋은 상관관계가 있습니다.이 방법은 조작이 쉽고 안전하고 무해하며 가격도 저렴합니다.사용된 기구는 초음파 [14][15]골밀도계였다.

레퍼런스

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