変形性股関節症:軟骨下海綿骨構造の新しいネットワーク解析【JST・京大機械翻訳】

Dorraki, M.; Muratovic, D.; Fouladzadeh, A.; Verjans, J. W.; Allison, A.; Findlay, D. M.; Abbott, D.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202203207744118 整理番号：22P0319492

変形性股関節症:軟骨下海綿骨構造の新しいネットワーク解析【JST・京大機械翻訳】

Hip osteoarthritis: A novel network analysis of subchondral trabecular bone structures

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発行年： 2022年03月29日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年03月29日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

股関節変形性関節症(HOA)は股関節における軟骨下骨と軟骨の進行性破壊につながる変性関節疾患である。HOAに対する効果的な治療の開発は,主にその病因の知識の欠如と典型的には後期診断のため,未解決の問題である。ヒト骨梁骨のマイクロコンピュータ断層撮影(マイクロCT)画像のための新しいネットワーク解析方法論を述べた。HOAの有無での大腿骨骨頭の骨梁骨微細構造の違いを検討した。骨梁骨により形成されるネットワークの大規模な自動抽出は,以前に骨に対して報告されていない有意なネットワーク特性を明らかにした。HOAネットワークがエッジ,頂点およびグラフ成分の高い数を示す,特に大腿骨頭の近位第三において,顕著な差異を発見した。さらに,健康な関節とHOAネットワークを識別するとき,後者は,クラスタ化係数の減少と特性経路長の増加のために,より少ない小世界ネットワーク特性を示した。さらに,HOAネットワークがエッジの長さを減らし,圧縮された骨梁構造の形成を示した。ネットワークアプローチを評価するために,HOAと制御ケースを分類するための深層学習モデルを開発し,2つの別々の入力でそれを供給した。(i)骨梁骨のマイクロCT画像,および(ii)それらから抽出したネットワーク。単純マイクロCT画像によるモデルは74.63%の総合精度を達成し,一方,抽出したネットワークによる訓練モデルは96.47%の精度を達成した。グラフ理論の観点からの現象を考慮することにより,HOAにおける骨微細構造の新しい記述の出発点である。【JST・京大機械翻訳】

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運動器系の疾患

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