Altered topological blueprint of trabecular bone associates with skeletal pathology in humans
Notice bibliographique
Résumé
Bone is a hierarchically organized biological material, and its strength is usually attributed to overt factors such as mass, density, and composition. Here we investigate a covert factor - the topological blueprint, or the network organization pattern of trabecular bone. This generally conserved metric of an edge-and-node simplified presentation of trabecular bone relates to the average coordination/valence of nodes and the equiangular 3D offset of trabeculae emanating from these nodes. We compare the topological blueprint of trabecular bone in presumably normal, fractured osteoporotic, and osteoarthritic samples (all from human femoral head, cross-sectional study). We show that bone topology is altered similarly in both fragility fracture and in joint degeneration. Decoupled from the morphological descriptors, the topological blueprint subjected to simulated loading associates with an abnormal distribution of strain, local stress concentrations and lower resistance to the standardized load in pathological samples, in comparison with normal samples. These topological effects show no correlation with classic morphological descriptors of trabecular bone. The negative effect of the altered topological blueprint may, or may not, be partly compensated for by the morphological parameters. Thus, naturally occurring optimization of trabecular topology, or a lack thereof in skeletal disease, might be an additional, previously unaccounted for, contributor to the biomechanical performance of bone, and might be considered as a factor in the life-long pathophysiological trajectory of common bone ailments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».