腰椎间盘的形态和组成:手动测量和计算机辅助算法的比较分析
Yiting Cheng1, Yuyan Ma2, Kang Li3
1School of Mechanical Engineering, Sichuan University, Chengdu 610000, China.
Bioengineering (Basel, Switzerland)
|May 25, 2024
概括
计算机辅助方法准确地测量腰椎间盘 (IVD) 中的核与横截面积 (NP-to-CSA) 比率,为脊椎的生物力学模型提供了宝贵的数据.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 脊柱生物力学 脊柱生物力学
- 医学成像分析 医学成像分析
背景情况:
- 腰椎间盘 (IVD) 的核与横截面积 (NP-to-CSA) 比率对于脊柱生物力学的有限元模型 (FEM) 至关重要.
- 从历史上看,准确测量这种比率一直是具有挑战性的,而且报告不足.
研究的目的:
- 为了比较手动与计算机辅助方法的准确性和可靠性,用于确定腰部IVD中的NP-CSA比率.
- 调查性别和脊柱水平对这一比例的影响.
主要方法:
- 使用了123名受试者的匿名MRI扫描 (400个腰部IVD).
- 测量由脊椎外科医生手动进行,并使用模糊的C-means (FCM) 和区域增长 (RG) 分段算法.
- 通过手动和计算机辅助方法比较结果,分析性别和脊柱水平的影响.
主要成果:
- 手动测量结果显示,NP与CSA的比率为46%.
- 计算机辅助方法 (FCM和RG) 的比率分别为39%和38%.
- 手动推导的比率明显大于计算机辅助技术的比率.
结论:
- 计算机辅助细分算法 (FCM,RG) 为评估内部磁盘组成提供可靠的结果.
- 与传统的手动测量相比,这些方法提供了更容易使用的方法.
- 脊柱生物力学的有限元模型应该考虑到NP-CSA比率的观察到的变化.
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