通过临床磁共振成像,具有异质的骨骨质的个体,通过基于定量计算断层扫描的有限元素分析,骨强度和刚度较低
Alexander S Dash1,2, Ryan Breighner3, Fernando Quevedo Gonzalez4
1Division of Endocrinology/Metabolic Bone Disease Service, Hospital for Special Surgery, New York, NY 10021, United States.
概括
对骨质疏松症的机会性查可以使用MRI纹理分析来改进. 脊椎中较大的MRI椎纹理异质性与较低的骨硬度和故障负载有关,有助于检测骨脆弱性.
科学领域:
- 放射学和成像科学 放射学和成像科学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 骨科和骨健康 骨科和骨健康
背景情况:
- 机会性查对于识别患有骨质疏松症的个体至关重要.
- 以前的研究表明,MRI纹理异质性与脆弱性骨折,较低的骨密度和较差的微观架构有关.
- 目前的研究旨在将基于MRI的纹理特征与骨的生物力学特性联系起来.
研究的目的:
- 为了研究MRI衍生的纹理特征和骨的生物力学特性之间的关系.
- 测试假设,更大的MRI纹理异质性与较低骨硬度和故障负载有关.
主要方法:
- 30人接受了L1和L2脊椎的CT和MRI.
- 用T1加权的MR图像来生成灰色水平的同时发生矩阵,用于纹理分析 (对比度,,ASM,IDM).
- 基于CT的有限元素分析 (FEA) 和校准的QCT计算了整骨硬度和故障负载.
主要成果:
- 较低脊椎度的个体表现出更大的纹理异质性 (较高的对比度和,较低的IDM和ASM).
- 较低的脊椎缺陷负荷和较低的体积骨矿物质密度 (vBMD) 也与更大的纹理异质性有关.
- 这些关联保持一致,不管纹理特征计算的方向性如何.
结论:
- 脊椎中基于MRI的更异质的脊柱状纹理与由FEA确定的骨刚度和故障负载的减少有关.
- 这些发现表明,MRI纹理分析可以成为机会性检测骨脆弱性的宝贵工具.
- 这项研究提供了第一个证据,将MRI纹理特征与骨的生物力学特性联系起来,支持其临床实用性.
