Медицинская Техника / Медицинская техника №2, 2026 / с. 47-51

Перспективные твердые композитные материалы для моделирования рентгеновской плотности воды и костной ткани человека

А.В. Петряйкин, В.О. Ястребова, Ф.А. Петряйкин, М.Н. Крамм, М.В. Черкасская, Е.С. Шестерикова, З.Р. Артюкова, А.К. Сморчкова, Д.С. Семенов, Р.А. Ерижоков, О.В. Омелянская, А.В. Владзимирский, Ю.А. Васильев

Аннотация

Разработана методология подбора твердых композитных материалов, воспроизводящих рентгеновскую плотность воды и кортикального слоя кости, для целей фантомного моделирования при калибровке денситометрического оборудования. Для решения задачи применены теоретический (математический расчет) и экспериментальный (определение рентгеновской плотности в единицах Хаунсфилда HU методом компьютерной томографии) подходы. Показано, что разработанные материалы позволяют создавать калибровочные модели для денситометрии с более высокой точностью задания минеральной плотности кости по сравнению с предыдущими модификациями.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Алексей Владимирович Петряйкин, д-р мед. наук, доцент, гл. научный сотрудник,

Валентина Олеговна Ястребова, мл. научный сотрудник, отдел стандартизации и контроля качества, ГБУЗ города Москвы «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»,

Федор Алексеевич Петряйкин, врач-рентгенолог, ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр здоровья детей» Министерства здравоохранения Российской Федерации,

Михаил Николаевич Крамм, д-р техн. наук, профессор, кафедра основ радиотехники, ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ»,

Марина Валерьевна Черкасская, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник,

Екатерина Сергеевна Шестерикова, инженер,

Злата Романовна Артюкова, мл. научный сотрудник,

Анастасия Кирилловна Сморчкова, мл. научный сотрудник,

Дмитрий Сергеевич Семенов, канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник,

Рустам Арсеньевич Ерижоков, руководитель отдела, отдел стандартизации и контроля качества, ГБУЗ города Москвы «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»,

Ольга Васильевна Омелянская, зам. директора по перспективному развитию,

Антон Вячеславович Владзимирский, д-р мед. наук, зам. директора по научной работе, ГБУЗ города Москвы «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы»,

Юрий Александрович Васильев, д-р мед. наук, гл. внештатный специалист по лучевой и инструментальной диагностике Департамента здравоохранения города Москвы, главный врач, ГБУЗ города Москвы «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы», г. Москва,

e-mail: YastrebovaVO@zdrav.mos.ru

Список литературы

1. International Society for Clinical Densitometry (ISCD). Official Positions – Adult. 2023 / https://iscd.org/official-positions- 2023/.

2. Белая Н.Е., Белова К.Ю., Бирюкова Е.В. и др. Федеральные клинические рекомендации по диагностике, лечению и профилактике остеопороза // Остеопороз и остеопатии. 2021. Т. 24. № 3. С. 4-47.

3. Dequeker J., Pearson J., Reeve J., Henley M., Bright J., Felsenberg D., Kalender W., Laval-Jeantet A.M., Ruegsegger P., Adams J. et al. Dual X-ray absorptiometry – Cross-calibration and normative reference ranges for the spine: Results of a European Community Concerted Action // Bone. 1995. Vol. 17. № 3. PP. 247-254.

4. Kalender W.A., Felsenberg D., Genant H.K., Fischer M., Dequeker J., Reeve J. The European Spine Phantom – A tool for standardization and quality control in spinal bone mineral measurements by DXA and QCT // European Journal of Radiology. 1995. Vol. 20. № 2. PP. 83-92.

5. Du Mont S., Barkmann R., Damm T., Pena J., Reinhold S., Both M., Mainusch M., Gluer C.-C. Long-Term Reproducibility of BMD-Measurements with Clinical QCT Using Simultaneous and Asynchronous Calibration Methods and Different Measurement and Reconstruction Protocols // Calcified Tissue International. 2024. Vol. 115. PP. 552-561.

6. Koch V., Grobe Hokamp N., Albrecht M.H. et al. Accuracy and precision of volumetric bone mineral density assessment using dual-source dual-energy versus quantitative CT: A phantom study // European Radiology Experimental. 2021. Vol. 5. Art. 43.

7. Петряйкин А.В., Смолярчук М.Я., Петряйкин Ф.А., Низовцова Л.А., Артюкова З.Р., Сергунова К.А., Ахмад Е.С., Семенов Д.С., Владзимирский А.В., Морозов С.П. Оценка точности денситометрических исследований. Применение фантома РСК ФК2 // Травматология и ортопедия России. 2019. Т. 25. № 3. С. 124-134.

8. Berger M.J., Hubbell J.H., Seltzer S.M., Chang J., Coursey J.S., Sukumar R., Zucker D.S., Olsen K. XCOM-Photon Cross Sections Database, NIST Standard Reference Database 8. 2023.

9. Gargett M.A., Briggs A.R., Booth J.T. Water equivalence of a solid phantom material for radiation dosimetry applications // Physics and Imaging in Radiation Oncology. 2020. Vol. 15. PP. 80-84.

10. Abdi Z., Baghani H.R., Shamsabadi R. Evaluating the Kerma coefficients relevant to various water-equivalent materials at different photon energies // Nuclear Engineering and Technology. 2025. Vol. 57. № 2. Art. 103174.

11. Lim Fat D., Kennedy J., Galvin R., O’Brien F., McGrath F., Mullett H. The Hounsfield value for cortical bone geometry in the proximal humerus – An in vitro study // Skeletal Radiology. 2012. Vol. 41. № 5. PP. 557-568.