MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W2486021424

Permeability of osteoporotic bone: a microCT study

2013· article· en· W2486021424 sur OpenAlexaffvenue
Paul Kroliczek

Notice bibliographique

RevueJournal of undergraduate research in Alberta · 2013
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueBone health and osteoporosis research
Établissements canadiensUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésOsteoporosisX-ray microtomographyBone tissueBone resorptionBone marrowMaterials scienceBone mineralBone remodelingPermeability (electromagnetism)Biomedical engineeringAnatomyMedicineChemistryPathologyRadiologyInternal medicine
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

INTRODUCTION Osteoporosis is a disease characterized by an increase in bone resorption that leads to decreased bone mineral mass density and a deterioration of bone tissue micro-architecture. These structural changes translate in an increase in bone fragility and fracture risk [1] . Intertrabecular bone marrow plays an important role in bone remodeling, transporting cells, oxygen and nutrients that are critical in biological processes [2] . When studying the role of intertrabecular bone marrow in osteoporosis, one of the important parameters is the trabecular bone permeability. Permeability depends on the tissue porosity and the interconnectivity of the trabeculae, and it can vary according to the anatomic site [3] . Because permeability is related to the microstructure of the trabecular tissue, we hypothesize that it can be quantified using micro computed tomography ( μ CT) images. The objectives of this project are 1) to develop an experimental method to measure permeability using trabecular bone cubes and 2) to correlate the permeability with μ CT morphological outcomes. METHODS Cubic specimens (1cm 3 ) of trabecular bone (n=15) from cadaveric human tibiae were used for the project. The cubes were scanned with µCT (Scanco Medical μ CT 35, Switzerland) using a nominal resolution of 20µm. The μ CT images were segmented and evaluated to obtain the outcomes for: bone volume fraction (BV/TV), trabecular thickness (Tb.Th), trabecular separation (Tb.Sp), trabecular number (Nb.N). Subsequently, marrow was removed from the trabecular bone by immersing the specimen in a solution of soap and distilled water, then placing the cube in an ultrasonic bath for 60 min. A constant head permeameter was custom designed and built to measure the permeability. The time required to fill a 500 mL beaker with water was measured using a chronometer. Each cube was tested 5 times to determine precision. Permeability was then calculated using Darcy’s Law and an analysis of correlation between the permeability and the μ CT outcomes were conducted. RESULTS The mean permeability measured from the 15 cubes was 5.3e10 -6 +/- 3.0e10 -6 m 2 . The maximum standard deviation found for the five trials was 9.1e10 -8 m 2 (Fig.1). The correlations between μCT outcomes and permeability were 0.338, 0.002, 0.366, 0.590 for BV/TV, Tb.Sp., Tb.N., and Tb.Th. respectively; with the last one being statistically significant. Figure 1. The permeability of the cubic human bone specimen sample (n=15). The largest relative error found based on 5 trials was 1.42%. The figure is used to express the precision of the permeameter as well as the variability in permeability’s obtained through the samples. DISCUSSION AND CONCLUSIONS An experimental device to measure trabecular bone permeability was successfully developed. The low standard deviation of the permeability demonstrated the excellent precision of the permeameter. The high variability of the permeability among samples is consistent with the heterogeneity of the microarchitecture of the trabecular bone cubes. The largest correlation between permeability and a morphometric variable was found for Tb.Th.; h owever, it was not significant. The other μCT outcomes exhibited low correlation. These results suggest that permeability cannot be determined using only morphometric variables. However, the μCT images can be used to reconstruct the real architecture of the bone samples and perform more advance studies (i.e finite element modelling). Utilizing a permeameter that generates precise measurements combined with μCT images will offer information of sample specific permeability. This information will then provide new insights into the transport functions and biomechanics of trabecular bone.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,004
Score d'incertitude au seuil0,015

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,001

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.

Tête enseignante Opus0,066
Tête enseignante GPT0,405
Écart entre enseignants0,339 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2013
Routes d'admission2
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueJournal of undergraduate research in AlbertaMême sujetBone health and osteoporosis researchTravaux en français237 207