Technical Note: Bone mineral density measurements of strontium‐rich trabecular bone‐mimicking phantoms using quantitative ultrasound
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: Bone quantity, as determined by the current gold standard, dual energy X-ray absorptiometry (DXA), through measured areal bone mineral density (aBMD), is subject to positive biases if bone strontium levels are high. This is of particular concern for populations administered strontium-based compounds for the treatment of osteoporosis. This study investigated the dependence of bone mineral density (BMD) determinations, and associated ultrasound-determined indices, obtained by quantitative ultrasound (QUS), on bone strontium content using a new generation of trabecular bone-mimicking phantoms. METHODS: A new generation of bone-mimicking phantoms, consisting of hydroxyapatite (HA) and gelatin, was developed. Castor oil layers were included in these phantoms to create a multilayer bone-mimicking phantom. These phantoms were prepared using a bone mineral fraction consisting of varying strontium concentrations in the range of 0-2.5% mol/mol as strontium-substituted HA. The effect of varying bone strontium content on determined quality indices was evaluated based on determined speed of sound (SOS), broadband ultrasound attenuation (BUA) and determined quantitative ultrasound index (QUI) for phantoms with varying BMD values and varying strontium concentration using two QUS systems: a clinical Sahara® system and an in-house research system with two identical transducers with center frequency of 1 MHz. The two QUS systems were also compared through a Bland-Altman analysis. RESULTS: Both the clinical system and the research QUS systems showed a strong dependency between BMD and BUA, indicating a potential for QUS to be used as a means of estimating BMD (p = 0.001). SOS was found to have no correlation to BMD (p = 0.546). There was no correlation observed between BUA and increasing bone strontium concentrations for the research (p = 0.749) and clinical (p = 0.609) QUS systems. Similarly, no dependency was observed between the SOS and bone strontium levels up to 2.5 mol/mol [Sr/(Sr+Ca)]% for the research (p = 0.862) and clinical (p = 0.481) QUS systems. No effect on the QUI values was observed with changing strontium levels with either research (p = 0.939) or clinical QUS systems (p = 0.931). A Bland-Altman analysis showed that there was a clear offset in determined QUI values for both systems but they are in agreement with one another. CONCLUSIONS: Bone quality can be assessed through the use of QUS while increasing bone strontium concentration was found to have no effect on QUS-determined quality indices. This study concludes that QUS can potentially be used for the determination of bone quality without introducing biases due to bone strontium levels as is known to be the case with DXA determined aBMD.
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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 | 0,007 | 0,011 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,002 |
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 ».