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J-GLOBAL ID：201802217276291306   整理番号：18A1131431

三次元における骨形態計測のための定量的指標としてのBetti数比【JST・京大機械翻訳】

Betti number ratios as quantitative indices for bone morphometry in three dimensions

著者 (4件)： Teramoto Takashi (Department of Mathematics, Asahikawa Medical University, 2-1-1-1 Midorigaoka-Higashi, Asahikawa 078-8510, Japan) ,  Kamiya Takeshi (Department of Orthopedic Surgery, University of the Ryukyus, 207 Uehara, Nishihara-cho, Okinawa 903-0215, Japan) ,  Sakurai Taira (Hokkaido Kitami Technical Highschool, 602 Higashi-Ainonai, Kitami 099-0878, Japan) ,  Kanaya Fuminori (Department of Orthopedic Surgery, University of the Ryukyus, 207 Uehara, Nishihara-cho, Okinawa 903-0215, Japan)
資料名： Computer Methods and Programs in Biomedicine  (Computer Methods and Programs in Biomedicine)
巻： 162  ページ： 93-98  発行年： 2018年 
JST資料番号： D0213C  ISSN： 0169-2607  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アイルランド (IRL)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 背景と目的:計算相同性は,データの形状を特徴付けるための新しい数学的ツールである。本研究では,骨形態計測における連結性の定量的測定を得るための計算相同性を用いた方法論を提示した。三次元における骨微細構造の分類のための新しい形態学的記述子としてBetti数比を導入した。ウサギの腱移植片モデルにアレンドロネートを投与した後の骨小柱の結合性を調べるために,合計51匹の白色ウサギを用いた。それらを対照群Cと実験群Aに分割した。膝関節標本を,マイクロCTによってそれらの骨梁構造の検査のために採取した。再構成された3D画像データに計算ホモロジーソフトウェアを適用して,著者らは,Betti数集合(β_0,β_1,β_2)として立体骨構造の形態学的特徴を抽出した。ゼロ次数β_0は,分離した骨フラグメントに対応する連結成分の数を示す。第1と第2のBetti数,β_1とβ_2は,それぞれ1D曲線に囲まれた2D空空間と2D表面に囲まれた3D空空間に対応する,開放孔と骨梁の閉鎖孔の数を示す。著者らは,分散プロットにおける2つのグループAとCをより良く区別するために,Betti数比率β_1/β_0とβ_2/β_0を定義した。Aの29個のデータ点(Cの22個のデータ点)に対する判別関数線を試験し,17点(resp18点)を正確にグループA(resp C)に分類した。精度率は35/51である。Betti数比に関する分類結果は医師により観察された組織形態計測と一致した。結論:本研究は,三次元における骨形態計測に対する計算相同性の最初の応用である。スポンジ状構造のトポロジー的特徴を統計的に記述するのに有用な,Beti数指数の数学的基礎を示した。著者らの方法に関連する潜在的利点は,立体学のための改良された定量化と再現性の両方を含む。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 位相幾何学 ,  画像処理 ,  再構成 ,  モルフォロジー ,  医師 ,  膝関節 ,  ホモロジー ,  *三次元 ,  再現性 ,  *形態
準シソーラス用語： 骨梁 ,  次数 ,  三次元画像 ,  対照群 ,  *骨形態計測 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (3件)： 計算ホモロジー ,  骨形態計測 ,  画像処理

分類 (1件)： 医用画像処理  (JE04020T)

タイトルに関連する用語 (3件)： 骨形態計測 ,  定量 ,  指標