The quantification of bone mineral density using photon counting computed tomography and its implications for detecting bone remodeling
Notice bibliographique
Résumé
HR-pQCT has become standard practice when quantifying volumetric BMD (vBMD) in vivo. Yet, it is only accessible to peripheral sites, with small fields of view and lengthy scanning times. This limits general applicability in clinical workflows. The goal of this study was to assess the potential of photon counting CT (PCCT) in quantitative bone imaging. Using the European Forearm Phantom, PCCT was calibrated to hydroxyapatite (HA) density. Eight cadaveric forearms were scanned twice with PCCT and once with HR-pQCT. The dominant forearm of two volunteers was scanned twice with PCCT. In each scan, the carpals were delineated. At bone level, accuracy was assessed with a paired measurement of total vBMD (Tt.vBMD) calculated with PCCT and HR-pQCT. At voxel-level, repeatability was assessed by image registration and voxel-wise subtraction of the ex vivo PCCT scans. In an ideal scenario, this difference would be zero; any deviation was interpreted as falsely detected remodeling. For clinical usage, the least detectable remodeling was determined by finding a threshold in the PCCT difference image that resulted in a classification of bone formation and resorption below acceptable noise levels (<0.5%). The paired measurement of Tt.vBMD had a Pearson correlation of 0.986. Compared to HR-pQCT, PCCT showed a bias of 7.46 mgHA/cm3. At voxel-level, the repeated PCCT scans showed a bias of 17.66 mgHA/cm3 and a standard error of 96.23 mgHA/cm3. Least detectable remodeling was found to be 250 mgHA/cm3, for which 0.37% of the voxels was incorrectly classified as newly added or resorbed bone. In vivo, this volume increased to 0.97%. Based on the cadaver data, we conclude that PCCT can be used to quantify vBMD and bone turnover. We provided proof of principle that this technique is also accurate in vivo, hence, that it has high potential for clinical applications.
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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 | 0,002 | 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 ».