In vivo monitoring of longitudinal changes in bone micro-architecture using high-resolution peripheral computed tomography
Notice bibliographique
Résumé
Osteoporosis is a disease characterized by low bone quality and increased risk of fracture. In order to improve osteoporosis treatment, it is essential to monitor bone quality and its changes over time in healthy, diseased and treated bones. With the recent development of in vivo high-resolution peripheral quantitative computed tomography (HR-pQCT) it became possible to capture bone micro-architecture, an important determinant of bone quality, in humans. The aim of this dissertation was to propose new ways to analyze the resulting time series of three-dimensional (3D) image data to gain novel insight into bone behaviour. In a first step, a novel method for tracking and predicting micro-architectural changes using deformable image registration was validated. Applied to an osteoporotic and healthy pre-clinical model, this study demonstrated successful prediction of 3D architecture based on a time series of images without knowledge of disease state. Prior to extending the monitoring of changes to human bone, the problem of subject motion artifacts in HR-pQCT imaging was addressed. An automatic, fast and objective method was developed to quantify three separate components of subject motion using projection data. With this tool, guidelines for image quality management in the presence of subject motion were established. Understanding and managing these artifacts is pivotal for guaranteeing consistent image quality in large multi-centre studies. In addition to motion quantification, a novel method for compensating movement artifacts was developed. The proposed method for motion compensation paves the way for future research into improving image quality, potentially increasing viable data benefiting drug trials and studies of rare diseases with small sample sizes. Lastly, in order to monitor bone micro-architecture changes in humans, an automated registration methodology was devised to align 3D HR-pQCT images and techniques to visualize local architectural changes were developed. It was possible to visualize local changes due to normal bone remodelling, and in response to osteoporosis treatment, aiding interpretation of changes in traditional bone quality parameters. The developed methods form the foundation for tracking bone adaptation over time, ultimately furthering our understanding of bone mechanisms in humans.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 ».