功能电刺激对神经受损肌肉的影响,通过使用深度学习量化脂肪透
Kassandra Walluks1,2,3, Jan-Philipp Praetorius1,2, Dirk Arnold4
1Applied Systems Biology, Leibniz Institute for Natural Product Research and Infection Biology, Hans Knöll Institute, Jena, Germany.
Scientific reports
|May 27, 2024
概括
在绵羊中,后关节肌 (PCA) 的长期功能电刺激 (FES) 并没有改变肌内脂肪水平. 这项定量成像研究证实,FES对PCA是安全的,有助于患有声麻痺的患者.
科学领域:
- 生命科学 生命科学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 历史学 历史学 历史学
背景情况:
- 定量成像和自动化分析对于生命科学研究至关重要.
- 功能电刺激 (FES) 正在探索,以帮助双边声麻痺患者的呼吸.
- 之前的研究没有发现由于FES的后部状肌肉 (PCA) 缩或纤维化.
研究的目的:
- 通过使用定量成像来评估长期FES对PCA肌肉内脂肪的影响.
- 测试FES不会显著改变PCA中的脂肪含量的假设.
- 证明自动化深度学习对分析组织学数据的有效性.
主要方法:
- 从22只羊的H&E染色PCA肌肉横截面的定量图像分析.
- 深度神经网络IMFSegNet的应用,用于肌肉内脂肪的自动细分.
- 在FES治疗和对照组之间的脂肪含量比较,以及在不同的FES工作周期之间.
主要成果:
- 在PCA中,在长期FES和没有FES的绵羊之间没有观察到肌肉内脂肪的显著差异.
- 在低功率周期FES组和高功率周期FES组之间,没有发现肌肉内脂肪的显著差异.
- 与手工方法相比,IMFSegNet提供了准确和高效的分析.
结论:
- 在测试的参数下,长期FES在类似人类的动物模型中不会对PCA产生负面影响.
- 基于深度学习的自动化定量成像是复杂组织学分析的强大而客观的工具.
- 在不造成肌肉损伤的情况下,FES显示出作为治疗双边声麻症等疾病的治疗干预的潜力.
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