Clin Osteol 2011; 16(3): 78-86
Nové možnosti DXA diagnostiky a její limitacePřehledové články
V současné době existuje několik novinek, které rozšiřují možnosti standardního uživatelského softwaru kostních denzitometrů a kte ré umožňují získat více informací o měřených oblastech skeletu. Vytvoření funkčního hodnocení, které by odpovídalo riziku klinických zlomenin, bylo důvodem pro vývoj FRAX (Fracture Risk Assessment Tool) a hledání dalších zobrazovacích metod, jako např. mikroQCT a kvantitativní MRI s vysokým rozlišením, k vytvoření 3D zobrazení trabekulární mikroarchitektury. Pro hodnocení trabekulární kostní mikroarchitekturyje možné použít i dvou-rozměrnou (2D) projekci, která může být získána při použití standardních RTG snímků nebo ze snímků DXA. Další vyšetřovací metodou je trabekulární kostní skóre, které umožňuje vyhodnotit lokální varia ce stupňů šedi DXA snímku pro stanovení TBS. Parametry strukturální analýzy kyčle HSA umožňují stanovení délky osy kyčle, kolodiafyzárního úhlu, plochy příčného průřezu kosti, subperiosteální a endosteální šířky kosti, momentu setrvačnosti průřezu, průřezového modulu, tloušťky kortikální kosti a vzpěrného poměru.
Klíčová slova: osteoporóza, DXA, TBS, mikroCT, kvantitativní MRI, 2D projekce, HSA, FEM, FRAX
New possibilities of DXA scans and their limitations
Currently, there are several innovations that extend the standard user software for bone densitometers, which allow you to get more information on the measured areas of the skeleton. Creating a functional evaluation which would correspond to the risk of clinical frac tures was the reason for the development of the Fracture Risk Assessment Tool (FRAX) and search for other imaging methods such as quantitative and high-resolution MRI to create 3D trabecular microarchitecture images. For the evaluation of trabecular bone mic roarchitecture, it is also possible to use 2D projection, which can be obtained using standard radiographs or DXA scans. Another tes ting method is the trabecular bone score that allows you to evaluate local variations of greyscale DXA image for determination of TBS. The parameters of hip structural analysis (HSA) allow determining the length of hip axis, collodiaphyseal angle, cross-sectional area of bone, subperiosteal and endosteal bone width, cross-sectional moment of buckling ratio.
Keywords: osteoporosis, DXA, micro CT, QMRI, 2D projection, HSA, FEM, FRAX
Zveřejněno: 11. prosinec 2011 Zobrazit citaci
Reference
- NIH Consens S 2000;17(1):1-36.
- Assessment of fracture risk and its application to screening for postmenopa osteoporosis. World Health Organ Tech Rep Ser 1994;843:785-795.
- Hordon LD, Raisi M, Aaron JE, Paxton S, Benneton M, Kanis JA Trabecular ar chitecture in women and men of similar bone mass with and without vertebral fracture: part I. 2-D histology. Bone 2000;27:271-276.
Přejít k původnímu zdroji... - Rice JC, Cowin SC, Bowman JA On the dependence of the elasticit of cancellous bone on apparent density. J Biomech 1988;21:155-168.
Přejít k původnímu zdroji... - Link TM, Majumdar S. Current diagnostic techniques in the evaluation ofbone chitecture. Curr Osteoporos Rep 2004;2:47-52.
Přejít k původnímu zdroji... - Rubin CD. Emerging concepts in osteoporosis and bone strength. Curr Med Res Opin 2005;21:1049-1056.
Přejít k původnímu zdroji... - Majumdar S. A review of magnetic resonance (MR) paging of trabecular bone micro-architecture: contribution to the prediction of biomechanical properti fracture prevalence. Technol Health Care 1998;6:321-327.
Přejít k původnímu zdroji... - Jiang Y, Zhao J, White DL, Genant HK. Micro CT and micro MR imaging of 3D architecture of animal skeleton. J Musculoskelet Neuronal Interact 2000;1:45-51.
- Chappard D, Guggenbuhl P, Legrand E, Baslé MF, Audran M. Texture analysis of X-ray radiographs 2005; 23(1):24-29.
Přejít k původnímu zdroji... - Caligiuri P, Giger ML, Favus MJ, Jia H, Doi K, Dixon LB. Computerized rad graphic analysis of osteoporosis: preliminary evaluation. Radiology 1993;186: 471-474.
Přejít k původnímu zdroji... - Gregory JS, Stewart A, Undrill PE, Reid DM, Aspden RM. Identification of hip fracture patients from radiographs using Fourier analysis of the trabecular st ture: a cross-sectional study. BMC Med Imaging 2004;4(4):1-11.
Přejít k původnímu zdroji... - Brunet-Imbault B, Lemineur G, Chappard C, Harba R, Benhamou CL. A new ani sotropy index on trabecular bone radiographic images using the fast Fourier tra form. BMC Med Imaging 2005;5(4):1-11.
Přejít k původnímu zdroji... - Ruttimann UE, Webber RL, Hazelrig JB. Fractal dimension from radiographs or peridental alveolar bone. A possible diagnostic indicator of osteoporosis. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 1992;74(1):98-110.
Přejít k původnímu zdroji... - Samarabandu J, Acharya R, Hausmann E, Allen K. Analysis o morphological fractals. Medical Imaging IEEE 1993;12:466-470.
Přejít k původnímu zdroji... - Prouteau S, Ducher G, Nanyan P, Lemineur G, Benhamou L, Courteix D. Fractal analysis of bone texture: a screening tool for stress fracture risk? Eur J Clin 2004;34:137-142.
Přejít k původnímu zdroji... - Vokes TJ, Giger ML, Chinander MR, Karrison TG, Favus MJ, Dixon LB. Radiographic texture analysis of densitometer-generated calcaneus images diffe rentiates postmenopausal women with and without fractures. Osteoporos Int 2006; 17:1472-1482.
Přejít k původnímu zdroji... - Pothuaud L, Carceller P, Hans D. Correlations between grey level variatio projection images (TBS) and 3D microarchitecture: application to human trabe cular bone micro-architecture. Bone 2008;42:775-787.
Přejít k původnímu zdroji... - Pothuaud L. Process of interpretation of two-dimensional densitometry images the prediction of bone mechanical strength. Medical Imaging Computing and Computer-Assisted Intervention -MICCAI 2004:1079-1080.
Přejít k původnímu zdroji... - Faulkner KG, Cummings SR, Black D, Palermo L, Gluer CC, Genant HK. Simple measurement of femoral geometry predicts hip fracture: The study of osteoporo tic fractures. J Bone Miner Res 1993;8:1211-1217.
Přejít k původnímu zdroji... - Gnudi S, Ripamonti C, Gualtieri G, Malavolta N. Geometry of proximal femur in the prediction of hip fracture in osteoporotic women. Br J Radiol 1999;72: 729-733.
Přejít k původnímu zdroji... - Michelotti J, Clark J. Femoral neck length and hip fracture risk. J Bone Miner 1999;14:1714-1720.
Přejít k původnímu zdroji... - Bergot C, Bousson V, Meunier A, Laval-Jeantet M, Laredo JD. Hip fracture risk and proximal femur geometry from DXA scans. Osteoporos Int 2002;13:542-550.
Přejít k původnímu zdroji... - Pulkkinen P, Prtanen J, Jalovaara P, Jamsa T. Combination of bone mineral den sity and upper femur geometry improves the prediction ofhip fracture. Osteoporos Int 2004;15:274-280.
Přejít k původnímu zdroji... - Faulkner KG, Wacker WK, Barden HS, Simonelli C, Burke PK, Ragi S, Del RL. Femur strength index predicts hip fracture independent of bone density and hip axis length. Osteoporos Int 2006;17:593-599.
Přejít k původnímu zdroji... - Szulc P, Duboeuf F, Schott AM, Dargent-Molina P, Meunier PJ, Delmas PD. Structural determinants of hip fracture in elderly women: Re-analysis of the d from the EPIDOS study. Osteoporos Int 2006;17:231-236.
Přejít k původnímu zdroji... - Duboeuf F, Hans D, Schott AM, Kotzki PO, Favier F, Marcelli C, Meunier PJ, Delmas PD. Different morphometric and densitometric parameters predict cervi cal and trochanteric hip fracture: The EPIDOS Study. J Bone Miner Res 1997; 12:1895-1902.
Přejít k původnímu zdroji... - Gnudi S, Ripamonti C, Lisi L, Fini M, Giardino R, Giavaresi G. Proximal femur geometry to detect and distinguish femoral neck fractures fr tures in postmenopausal women. Osteoporos Int 2002;13:69-73.
Přejít k původnímu zdroji... - Jfrrtanen J, Jamsa T, Jalovaara P. Influence of the upper femur and pelvic metry on the risk and type ofhip fractures. J Bone Miner Res 2001;16:1540-1546.
Přejít k původnímu zdroji... - Martin RB, Burr DB. Non-invasive measurement of long bone cross-sectional ment of inertia by photon absorptiometry. J Biomech 1984;17:195-201.
Přejít k původnímu zdroji... - Blue Cross and Blue shield of Montana. Vertebral Fractrure Assessmnet with Densitometry. Chapter: Medicine: Tests 2009. MedReview/Policies/VertebralFractureAssessment/v101.aspx https://www.bcbsmt.com/
- Thom T, Haase N, Rosamond W, Howard VJ, Rumsfeld J, Manolio T, Zheng ZJ, Flegal K, O'Donnell C, Kittner S, Lloyd-Jones D, Goff DC Jr, Hong Y, Adams R, Friday G, Furie K, Gorelick P, Kissela B, Marler J, Meigs J, Roger V, Sidney S, Sorlie P, Steinberger J, Wasserthiel-Smoller S, Wilson M, WolfP; American Heart Association Statistics Committee and Stroke Statistics Subcommittee. Heart di ase and stroke statistics-2006 update: a report from the American Heart Asso ciation Statistics Committee and Stroke Statistics Subcommittee. Circulation 2006;113(6):85-151.
Přejít k původnímu zdroji... - Schousboe JT, Wilson KE, Kiel DP. Detection of abdominal aortic calcificat with lateral spine imaging using dual-energy X-ray absorptiometry. J Clin Dens 2006;9(3):302-308.
Přejít k původnímu zdroji... - Rea JA, Li J, Blake GM, Steiger P, Genant HK, Fogelman I. Visual assessment of vertebral deformity by X-ray absorptiometry: a highly pred de vertebral deformity. Osteoporos Int 2000;11(8):660-668.
Přejít k původnímu zdroji... - Schousboe JT, Debold CR. Reliability and accuracy of vertebral fracture ass ment with densitometry compared to radiography in clinical practice. Osteoporos Int, 2006;17(2):281-289.
Přejít k původnímu zdroji... - Kauppila LI, Polak JF, Cupples LA New indices to classify location, severity and progression of calcific lesions in the abdominal aorta: a 25-year follow-up s Atherosclerosis 1997;132(2):245-250.
Přejít k původnímu zdroji... - Oei HH, Vliegenthart R, Hak AE, del Sol AI, Hofman A, Oudkerk M, Witteman JCM. The association between coronary calcification assessed by electron beam computed tomography and measures of extracoronary atherosclerosis: the Rotterdam Coronary Calcification Study. J Am Coll Cardiol 2002;39(11): 1745-1751.
Přejít k původnímu zdroji... - Schousboe JT, Wilson KE, Kiel D. Comparison of a Simplified 8-Point Scale (AAC-8) with a previously validated 24-Point scale to score abdominal aortic c cification with densitometry or radiography. Presented at ISCD 2006 Annual Meeting. San Diego, CA
Přejít k původnímu zdroji... - Walsh MC, Hunter GR, Livingstone MB. Sarcopenia in premenopausal and post menopausal women with osteopenia, osteoporosis and normal bone mineral den sity. Osteoporos Int 2006;17:61-67.
Přejít k původnímu zdroji... - Gentil P, Lima RM, de Oliveira RJ. Association between femoral neck bo neral density and lower limb fat-free mass in postmenopausal women. J Clin Densitom 2007;10:174-178.
Přejít k původnímu zdroji... - Wu F, Ames R, Clearwater J, Gamble GD, Reid IR. Prospective 10-year study of the determinants of bone density and bone loss in normal postmenopausal wo including the effect of hormone replacement therapy. Clin Endocrinol 2002; 56:703-711.
Přejít k původnímu zdroji... - Zhao L-J, Jiang H, Papasian CJ, Maulik D, Drees B, Hamilton J. Correlation of obesity and osteoporosis: effect of fat mass on the determination of osteoporos J Bone Miner Res 2008;23:17-29.
Přejít k původnímu zdroji... - Lee WTK, Cheung AYK, Lau J, Lee SKM, Qin L, Cheng JCY. Bone densitomet ry: which skeletal sites are best predicted by bone mass determinants? J Bone Miner Metab 2004;22:447^55.
Přejít k původnímu zdroji... - Coin A, Perissinotto E, Enzi G, Zamboni M, Inelmen EM, Frigo AC, Manzato E, Busetto L, Buja A, Sergi G. Predictors of low bone mineral density in the elde the role of dietary intake, nutritional status and sarcopenia. Eur J Clin Nutr 2007;62:802-809.
Přejít k původnímu zdroji... - Blain H, Vuillemin A, Teissier A, Hanesse B, Guillemin F, Jeandel C. Infl of muscle strength and body weight and composition on regional bone mineral density in healthy women aged 60 years and over. Gerontology 2001;47:207-212.
Přejít k původnímu zdroji... - Sanada K, Miyachi M, Tabata I, Miyatani M, Tanimoto M, Oh TW, Yamamoto K, Usui C, Takahashi E, Kawano H, Gando Y, Higuchi M. Muscle mass and bone mi neral indices: does the normalized bone mineral content differ with age? Eur J C Nutr. 2009;63(4):465-472.
Přejít k původnímu zdroji... - Kaptoge S, Dalzell N, Folkerd E, Doody D, Khaw KT, Beck TJ, Loveridge N, Mawer EB, Berry JL, Shearer MJ, Dowsett M, Reeve J. Sex hormone status may modulate rate of expansion of proximal femur diameter in older women along side other skeletal regulators. J Clin Endocrinol Metab 2007;92(1):304-313.
Přejít k původnímu zdroji... - Shih R, Wang Z, Heo M, Wang W, Heymsfield SB. Lower limb skeletal muscle mass: development of dual energy x-ray absorptiometry prediction model. J Appl Physiol 2000;89:1380-1386.
Přejít k původnímu zdroji... - Kim J, Wang Z, Heymsfield SB, Baumgartner RN, Gallagher D. Total-body ske letal muscle mass: estimation by a new dual-energy x-ray absorptiometry method. Am J Clin Nutr 2002;76:378-383.
Přejít k původnímu zdroji... - Ammann P, Rizzoli R. Bone strength and its determinants. Osteoporos Int 2003;14(S3):S13-S18.
Přejít k původnímu zdroji... - Felson DT, Zhang Y, Hannan MT, Anderson JJ. Effects of weight and body mass index on bone mineral density in men and women: the Framingham study. J Bone Miner Res 1993;8:567-573.
Přejít k původnímu zdroji... - Barrett-Connor E, Weiss TW, McHorney CA, Miller PD, Siris ES. Predictors of falls among postmenopausal women: results from the National Osteoporosis Risk Assessment (NORA). Osteoporos Int 2009;20(5):715-722.
Přejít k původnímu zdroji... - Armand M, Beck TJ, Boyle M, Oden MZ, Voo L, Shapiro R. A semi-automatic technique for generating parametric finite element model of femur from imaging modalities. ASME Summer Bioengineering Conference Key Biscane, USA. 2003; p.29
- Keyak JH, Meagher JM, Skinner HB, Mote CD. Automated three-dimensional fi nite element modelling of bone: anew Metod. J Biomed Eng 1990;12(5):389-397.
Přejít k původnímu zdroji... - Lengsfeld M, Schmitt J, Alter M, Kaminsky J, Leppek R. Comparison of geomet ry-based and CT voxel-based finite element modeling and experimental validati on. Medical Technology and Physics 1998;20: 515-522.
Přejít k původnímu zdroji... - Viceconti M, Bellinger L, Cristofolini L, Toni P. Comparative study of d methods of automatic mesh generation of human femurs. Medical Technology and Physics 1998;20:1-10.
Přejít k původnímu zdroji...

