Measurement of joint kinematics using a conventional clinical single‐perspective flat‐panel radiography system
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: The ability to accurately measure joint kinematics is an important tool in studying both normal joint function and pathologies associated with injury and disease. The purpose of this study is to evaluate the efficacy, accuracy, precision, and clinical safety of measuring 3D joint motion using a conventional flat-panel radiography system prior to its application in an in vivo study. METHODS: An automated, image-based tracking algorithm was implemented to measure the three-dimensional pose of a sparse object from a two-dimensional radiographic projection. The algorithm was tested to determine its efficiency and failure rate, defined as the number of image frames where automated tracking failed, or required user intervention. The accuracy and precision of measuring three-dimensional motion were assessed using a robotic controlled, tibiofemoral knee phantom programmed to mimic a subject with a total knee replacement performing a stair ascent activity. Accuracy was assessed by comparing the measurements of the single-plane radiographic tracking technique to those of an optical tracking system, and quantified by the measurement discrepancy between the two systems using the Bland-Altman technique. Precision was assessed through a series of repeated measurements of the tibiofemoral kinematics, and was quantified using the across-trial deviations of the repeated kinematic measurements. The safety of the imaging procedure was assessed by measuring the effective dose of ionizing radiation associated with the x-ray exposures, and analyzing its relative risk to a human subject. RESULTS: The automated tracking algorithm displayed a failure rate of 2% and achieved an average computational throughput of 8 image frames/s. Mean differences between the radiographic and optical measurements for translations and rotations were less than 0.08 mm and 0.07° in-plane, and 0.24 mm and 0.6° out-of-plane. The repeatability of kinematics measurements performed using the radiographic tracking technique was better than ±0.09 mm and 0.12° in-plane, and ±0.70 mm and ±0.07° out-of-plane. The effective dose associated with the imaging protocol used was 15 μSv for 10 s of radiographic cine acquisition. CONCLUSIONS: This study demonstrates the ability to accurately measure knee-joint kinematics using a single-plane radiographic measurement technique. The measurement technique can be easily implemented at most clinical centers equipped with a modern-day radiographic x-ray system. The dose of ionizing radiation associated with the image acquisition represents a minimal risk to any subjects undergoing the examination.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».