DXA studie přesnosti a spolehlivosti

Osteoporóza a obezita jsou vysoce převládající chronická onemocnění, která invalidizují. Osteoporóza je onemocnění nízké kostní hmoty, které předurčuje lidi ke křehkosti kostí a zvýšenému riziku zlomenin kostí. Obezita je onemocnění charakterizované nadměrnou hladinou tělesného tuku, která předurčuje lidi k cukrovce, srdečním onemocněním, mrtvici, hypertenzi, rakovině, spánkové apnoe, osteoartróze a onemocnění žlučníku.

Nezbytnou součástí výzkumu prevence a léčby osteoporózy a obezity je platná metoda pro sledování hladiny tělesného tuku a minerální hustoty kostí. Duální energetická rentgenová absorptiometrie (DXA) je metoda pro analýzu kostní minerální hustoty a tělesného složení, zejména obsahu kostních minerálů, tukové hmoty a netukové hmoty u dětí a dospělých. DXA skenery používají rentgenovou trubici k produkci záření, které je pak filtrováno do nízkoenergetických a vysokoenergetických paprsků. Tyto paprsky záření jsou vyzařovány zpod stolu, na kterém leží lidské tělo vleže. Rameno, které prochází nad osobou, detekuje útlum záření pro každý pixel, který tělo zabírá. Na základě známých úrovní útlumu různých lidských tkání poskytuje zobrazovací software informace o složení každého pixelu těla. Tyto pixely se pak sečtou, aby poskytly informace o: celkovém obsahu kostních minerálů v těle, celkové minerální hustotě kostí, tukové hmotě a svalové hmotě. DXA může také hodnotit regionální složení těla (např. kmenový tuk), což je důležité při hodnocení zdravotních účinků vzorců tělesného tuku. Pomocí standardních protokolů lze hodnotit minerální obsah a hustotu kostí v oblastech těla, které indikují vysoké riziko zlomenin (např. kyčelní a bederní páteř) nebo oblasti, které pravděpodobně reagují na manipulace s dietou nebo fyzickou aktivitou (např. bederní páteř a radius).

Periferní kvantitativní počítačová tomografie (pQCT) je 3-rozměrná zobrazovací technika, která přesahuje 2-dimenzionální zobrazování DXA, aby vyhodnotila jak skutečnou objemovou hustotu kosti, tak geometrii kosti, dvě klíčové složky pevnosti kosti. Kromě toho může dělit kost na jednotlivé části, tj. samostatně hodnotit hustotu kosti a kostní geometrii kortikální a trabekulární kosti. Měření získaná z pQCT jako taková poskytují úplnější obrázek o tom, co se může vyskytovat v kostní tkáni, což přispívá buď k nárůstu kosti, nebo ke ztrátě kostní hmoty, v závislosti na populaci a otázce zájmu. pQCT hodnotí parametry pevnosti kosti v oblasti radia (předloktí) a tibie (bérce).

Nezbytnou součástí každého klinického a výzkumného programu je testování přesnosti, které hodnotí reprodukovatelnost měření DXA a pQCT u jednotlivého technika a/nebo mezi více techniky. Tato studie byla navržena tak, aby reagovala na potřeby našeho zařízení a etické požadavky na dokončení testování přesnosti. Toto testování přesnosti je nezbytnou součástí ověření proveditelnosti a platnosti metody, stejně jako křížová kalibrace skenerů DXA v našich studiích na více místech. Toto testování dokončujeme se dvěma skenery DXA, GE Lunar iDXA a Hologic Horizon W DXA, a také se Stratec XCT 3000 pQCT.

Důležitou součástí každého klinického a výzkumného programu je testování přesnosti, které hodnotí reprodukovatelnost měření DXA v rámci jednotlivého technika a/nebo mezi více techniky. Jak bylo zmíněno výše, platnost měření kostí a měkkých tkání pomocí DXA a pQCT souvisí se dovednostmi technika: 1) správně umístit osobu před skenováním a 2) následně správně analyzovat naskenované obrazy. Obě tyto složky jsou subjektivní, vyžadují zkušenosti a zpětnou vazbu ke zlepšení techniky.

Z etického hlediska je úroveň kompetence technika důležitá pro zajištění toho, aby výzkumní dobrovolníci i technik nebyli vystaveni záření bez výhod přijatelných výsledků skenování. Z klinického a výzkumného hlediska je pochopení přirozené variability v testování důležitou součástí plánování a provádění výzkumných studií s výsledky v oblasti kostí nebo tělesného tuku. Jak bylo popsáno na konferenci ředitelů programů pro kontrolu radiace, Inc. (CRCPD), a jak bylo stanoveno Mezinárodní společností kostní denzitometrie (ISCD), měření přesnosti je klíčovou složkou pro hodnocení:

1. Nejmenší změna (nejméně významná změna, LSC) v kostní denzitě, která je biologicky významná
2. Časový interval mezi měřeními potřebný k detekci změn.

Testování přesnosti vyžaduje, aby bylo provedeno více skenů na jednotlivcích reprezentujících primární cílovou populaci zájmu, někdy během poměrně krátké doby. Toto vystavení další radiaci vybrané skupině jednotlivců vyvolalo polemiku o tom, zda je přesné testování nutné a etické. CRCPD a ISCD plně podporují testování přesnosti a doporučují, aby to bylo rutinní praxí na všech pracovištích DXA. CRCPD uvádí, že: „Některé státy bez pochopení potřeby přesného testování zakázaly měření navzdory nízkým dávkám záření a omezenému počtu opakovaných stanovení denzitometrie. Jejich hlavním problémem je samozřejmě zjevné zbytečné ozařování několika vybraným pacientům. Aby se vyřešil problém přínosu versus rizika, osoby vystavené dodatečnému, malému množství záření (odpovídající přibližně dalším 6-12 hodinám záření na pozadí) poskytují užitek sobě i všem ostatním tím, že ověřují výsledky hustoty kostních minerálů ( BMD) zkoušky pro toto zařízení. Bez přesného testování nemá studie BMD žádnou hodnotu, což vede k tomu, že tisíce pacientů jsou vystaveny zbytečné radiaci."