정량 컴퓨터 단층 촬영

Quantitative computed tomography
정량 컴퓨터 단층 촬영
ICD-988.98

정량적 컴퓨터단층촬영(QCT)은 교정 표준이 있는 표준 X선 컴퓨터단층촬영(CT) 스캐너를 이용해 골밀도(BMD)를 측정해 CT 영상의 Hounsfield Units(HU)를 골밀도 값으로 변환하는 의료기법이다.[1] 정량적 CT 스캔은 주로 요추와 엉덩이의 골밀도를 평가하는 데 사용된다.

일반적으로 CT 영상 획득 중 환자 아래 패드에 배치된 솔리드 팬텀이 보정에 사용된다. 이 팬텀들은 다양한 동등한 뼈 광물 밀도를 나타내는 물질을 포함하고 있다. 보통 기준 표준으로 수산화칼슘(CaHAF)이나 인산칼륨(KHPO)24이 사용된다.[2]

정량적 컴퓨터 단층촬영에 의한 척추의 피질 및 삼상골 이미지. 중앙 삼베큐러 부분만 측정한다.

역사

QCT는 1970년대에 캘리포니아 대학교 샌프란시스코에서 발명되었다. 더글러스 보이드, 박사학위, 해리 제넌트 MD는 QCT에서 중요한 작업을 하기 위해 CT 헤드 스캐너를 사용했다.[3] 이와 동시에 CT영상 기술은 급속도로 발전하였고 제난트와 보이드는 1970년대 후반과 1980년대 초반 EMI의 최초의 전신 CT 시스템 중 하나와 협력하여 정량 CT 방법을 척추에 적용하여 QCT라는 용어를 사용하였다. 제난트는 이후 1980년대 초 크리스토퍼 E. 칸인과 함께 척추 QCT에 관한 여러 논문을 발표하였다. 오늘날, QCT는 임상적으로나 강력한 연구 도구로서 전세계 수백 개의 의료 영상 센터에서 사용되고 있다.

IMT2000 3GPP - 3차원 QCT 이미징

원래 기존의 2D QCT는 각각의 척추뼈를 통해 개별적이고 두꺼운 CT 슬라이스 영상을 사용했는데, 여기에는 각 척추에 슬라이스를 정렬하기 위해 CT 스캐너 갠트리를 기울이는 것이 포함된다. 오늘날, 현대의 3D QCT는 CT 스캐너의 기능을 사용하여 인체의 3차원 이미지를 만들기 위해 여러 조각을 빠르게 획득한다. 3D 영상을 사용하여 영상 획득 시간을 크게 단축하고 재현성을 개선했으며 고관절의 QCT 골밀도 분석을 활성화했다.[1]

3D 볼륨 측정 QCT 스캔 이미지

진단 용도

QCT 시험은 일반적으로 골다공증의 진단과 모니터링에 사용된다.

요추

척추에서 QCT는 척추의 외벽을 형성하는 촘촘한 피질골과 별도로 해면체 내부 뼈의 골밀도를 측정하는 데 사용된다.[4] 삼엽골은 피질골보다 대사 활성도가 훨씬 높기 때문에 나이, 질병, 치료와 관련된 변화에 일찍, 그리고 피질골보다 더 큰 정도로 영향을 받는다. 이것은 골밀도의 초기 변화가 감지될 수 있기 때문에 척추의 QCT가 다른 골밀도 테스트에 비해 유리하다는 것을 의미한다.[1]

엉덩이

대퇴골 근위부 투영 영상

임상적으로 QCT는 엉덩이에서 DXA 측정과 동등한 영역 BMD 측정과 T-스코어를 생성하기 위해 사용된다.[5] 이 소프트웨어는 이미지를 캡처한 후 고관절 해부학을 조작할 수 있기 때문에 전통적인 시험이 불편하다고 느낄 수 있는 관절성 둔부 환자에 대해 검사를 수행할 수 있기 때문에 환자의 팔다리의 위치 결정에 특별한 주의를 기울이지 않고 검사를 수행할 수 있다.

사용 금지

QCT 골밀도측정법은 다음과 같은 조건을 가진 환자에게 사용해서는 안 된다.

  • 고밀도 조영제(바륨, 요오드, 소로트라스트, 토륨) 또는 방사선 투과 카테터와 튜브의 도입을 포함하는 또 다른 방사선 시술이 최근에 있었던 환자.
  • 임신 중이거나 임신 중일 수 있는 환자

방사선량

QCT 스캔 프로토콜은 저선량이며 척추 검사에[6] 대한 방사선 피폭량을 200~400μSv로 제한할 수 있다. 이는 유방조영술 세트와 비슷하며 일반적으로 표준 CT 검사에 비해 상당히 적다. 가상 대장내 연구와 같은 다른 IV 조영 복부 또는 골반 스캔을 사용하면 QCT 검사를 더 이상 영상 획득이나 그에 따른 환자에 대한 방사선 선량을 요구하지 않고도 수행할 수 있다.[7]

이점

QCT는 척추 BMD 측정을 가능케 하는데, 일반적으로 이중 에너지 X선 흡수계(DXA)[8]로는 측정할 수 없다. 또한 QCT는 디스크 공간이 좁아지거나 척추 퇴행성 질환,[10] 대동맥 석회화[11] 또는 골생술을 앓는 [9]관절염 환자, 비만 환자에서 DXA의 결과를 혼동할 수 있는 인공적으로 높은 BMD 측정을 피할 수 있다.[12]

재현성

요추에 대해 3D QCT에 의한 BMD 측정의 단기 정밀 추정치가 0.8%,[13] 대퇴골 목은 0.69%[5]로 발표되었다.

CT 영상의 이중 사용

여러 연구에서 다른 목적으로 주문된 CT 영상을 사용하여 QCT로 골밀도를 측정할 수 있다는 것이 밝혀졌다. QCT는 CT 대장내시경 검사를 비롯한 기존 영상을 이용해 추가 방사선 피폭에 환자를 제출하지 않고도 골밀도 검사를 할 수 있다.[14] QCT에 의한 골밀도 평가를 위해 일상적인 복부 조영 증강 CT 스캔을 사용할 수 있는 가능성 또한 입증되었다.[15]

보고

평균 골밀도를 계산한 다음 연령 및 성별 일치 대조군과 비교한다. At the spine, a volumetric BMD measurement is made using QCT and rather than using T-Scores, it should be compared to guideline thresholds from the American College of Radiology (ACR):[16] a BMD < 80 mg/cm3 indicates osteoporosis; a BMD < 120 mg/cm3 and > 80 mg/cm3 indicates osteopenia; and a BMD above 120 mg/cm3 is considered normal.

고관절에서 DXA 등가 T-점수는 근위 대퇴골의 WHO 분류와 비교하기 위해 정상, 골격포니아(T-점수 < -1.0 및 > -2.5) 또는 골다공증 (T-점수 < -2.5))으로 계산할 수 있다.[17] 또한 이 T-점수는 "T-점수"를[18] 적절한 DXA 설정으로 WHO FRAX 도구의 파괴 위험 확률 계산에 사용할 수 있다.

주변 정량 컴퓨터 단층 촬영

의학에서 흔히 약칭 pQCT라고 하는 말초 정량적 컴퓨터단층촬영(QCT)은 엉덩이와 척추의 골밀도를 측정하는 QCT와는 반대로 팔뚝이나 다리와 같은 말초부위의 골밀도(BMD)를 측정하는 데 사용되는 정량적 컴퓨터단층촬영(QCT)의 일종이다. 뼈의 강도를 측정하는 데 유용하다.[19]

DXA와 비교

BMD를 측정하기 위한 다른 일반적인 기술과 달리, pQCT 스캔은 체적 골밀도를 측정할 수 있고, 스트레스 변형 지수(SSI), 뼈의 기하학적 구조와 같은 다른 측정도 가능하다. DXA는 오직 골밀도만을 제공할 수 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b c J. E. Adams, "양적 컴퓨터 단층 촬영" 2009년 9월 7일, 유럽 방사선학 저널 7권, 3권, 415-24페이지.
  2. ^ K G Faulkner, C Glüer, S Grampp, H K Genant, "액체와 고체 QCT 교정 표준: UCSF 규범 데이터에 대한 교정" 골다공증 국제, 제3권, 제1, 제1, 페이지 36-42, 1993.
  3. ^ 정량적 컴퓨터단층촬영의 개발에 관한 고찰
  4. ^ K. 엥겔케, A. 마스트마이어, V. 부슨, T. 푸어스트, J-D. Laredo와 W. a Kalender, "척추의 3D 정량 컴퓨터 단층촬영(QCT)의 분석 정밀도." 본, 제44권, 제4권, 제4권, 제566-72, 2009년 4월.
  5. ^ a b B. C. C. Khoo 외 연구진, "QCT에서 도출된 면적 골밀도와 DXA에서 도출된 면적 골밀도 및 T 점수 비교", 골다공증 인터내셔널, 20권, 9권, 페이지 1539-45, 2009년 9월.
  6. ^ J. S. Bauer, S. Virmani, D. K. Mueller, "골다공증 및 관련 골절의 진단 도구로서 골밀도를 평가하기 위한 수량성 CT," MedicaMundi, 54권, 2, 31-37권, 2010년.
  7. ^ R. M. Summers 외 연구진, "단일 검사에서 동시 컴퓨터 단층촬영 대장검사와 완전 자동화된 골밀도 측정의 가능성." 컴퓨터 보조단층촬영 저널, 제35권, 제212-6권, 2011.
  8. ^ A. 엘 마그라우이와 C. Roux, "임상실습에서의 DXA 스캔" QJM, vol.11, no. 8, pp. 605 17, 2008년 8월.
  9. ^ E. W. Yu, B. J. Thomas, J. K. Brown, J. Pinkelstein, "Simulated in body mineral density investments in DXA 및 QCT" Journal of bone and mineral Research, no. 27, No. 1페이지 119-124, 2011.
  10. ^ G. Guglielmi 외 연구진, "정량적 컴퓨터 단층촬영에 의해 측정된 중앙 골격의 부피측 골밀도에 대한 척추 퇴행성 변화의 영향," Acta Radiologica, 46권, 3, 페이지 269-275, 2005년 1월.
  11. ^ J. A. 스미스, J. A. Vento, R. P. Spencer, B. E. Tendler, "골밀도계 측정에 기여하는 항체 석회화", 제2권, 제2권, 제2권, 제181-183권, 1999년 6월.
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  13. ^ J. C. 이전 외 연구진, "폐경 난원절제 관련 뼈 손실: 에스트로겐 또는 메드록시프로제스테론 아세트산염의 무작위화된 이중 블라인드 1년 시험" "본 및 미네랄 연구 저널, 제12권, 제11권, 1851-63, 1997년 11월.
  14. ^ Pickhardt 외 연구진, "CT 대장내 골다공증에 대한 동시 선별: DXA 기준 표준과 비교한 MDCT 감쇠 기법을 사용한 골밀도 평가" Journal of Bone and Mineral Research, 제26권, 제9권, 페이지 2194-203, 2011년,
  15. ^ Bauer 외 연구진, "대조 강화 MDCT: 변환 인자에서 도출된 척추와 고관절의 체적 정량 CT," American Journal of Roentgenology, vol. 188, no.5, 페이지 1294-301, 2007.
  16. ^ American College of Radiology, "정량적 컴퓨터 단층촬영(QCT) 골밀도측정학 수행을 위한 ACR실천 지침", 2008년.
  17. ^ E. M. Lewieki 외 연구진, "International Society for Clinical Densitometry 2007 성인 및 소아과 공식 직책", 본, 제 43권, 제 6권, 페이지 1115-21, 2008년 12월.
  18. ^ E. M. Lewiecki et al., "Official Positions for FRAX Bone Mineral Density and FRAX simplification from Joint Official Positions Development Conference of the International Society for Clinical Densitometry and International Osteoporosis Foundation on FRAX.," Journal of Clinical Densitometry, vol. 14, no. 3, pp. 226-36.
  19. ^ Müller A, Rüegsegger E, Rüegsegger P (1989). "Peripheral QCT: a low-risk procedure to identify women predisposed to osteoporosis". Phys Med Biol. 34 (6): 741–9. doi:10.1088/0031-9155/34/6/009. PMID 2740441.