基于人工智能的近端骨形状不对称性分析和与软骨放松时间和功能活动的临床相关性

科学领域:

• 整形外科 整形外科 整形外科
• 放射学 放射学是一门学科.
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 关节炎 (OA) 是一种退行性关节疾病,影响软骨和骨.
• 在关节OA中观察到靠近大腿骨形状的改变,但其临床意义尚不清楚.
• 了解骨形态,软骨组成和功能之间的关系对于管理关节OA至关重要.

研究的目的:

• 调查关节骨形状不对称性在关节OA患者.
• 探索骨形状不对称性,软骨组成和功能性能之间的关联.
• 评估骨形状特征作为关节OA的成像生物标志物的潜力.

主要方法:

• 双边部MRI在47名部OA参与者身上使用3.0T扫描仪进行,使用特定的序列.
• 使用U-Net框架进行自动3D近接大腿骨细分,并进行人身循环精细化.
• 骨形状不对称性,软骨放松时间 (T1rho) 和功能性能的量化 (椅子站测试).

主要成果:

• 获得了精确的近端大腿骨细分 (DSC: 96.48%,豪斯多夫距离: 4.66 mm).
• 增加后侧上骨不对称性与较差的椅子站立测试表现相关 (rho = -0.41,p = 0.006).
• 前侧下骨不对称性与骨软骨T1rho值正相关 (rho = 0.37,p = 0.006).

结论:

• 特定区域的近端大腿骨形状不对称性与部OA的软骨特征有关.
• 骨形状特征与功能障碍相关,表明它们作为临床成像生物标志物的潜力.
• 这些发现突出了骨形态,软骨健康和部OA的功能结果之间的复杂关系.