Phân tích dấu vết fractal của hình ảnh macroradiography đo lường tổ chức xương bọt ở đốt sống thắt lưng của phụ nữ sau mãn kinh

Calcified Tissue International - Tập 54 - Trang 106-112 - 1994
J. C. Buckland-Wright1, J. A. Lynch1, J. Rymer2, I. Fogelman3
1Division of Anatomy and Cell Biology, United Medical and Dental Schools of Guy’s and St. Thomas’s Hospitals, London, UK
2Department of Obstetrics and Gynaecology, United Medical and Dental Schools of Guy's and St. Thomas's Hospitals, London, UK
3Department of Nuclear Medicine, United Medical and Dental Schools of Guy's and St. Thomas's Hospitals, London, UK

Tóm tắt

Phương pháp macroradiography độ nét cao đã được sử dụng để cung cấp hình ảnh về tổ chức cấu trúc chi tiết của xương bọt trong đốt sống thắt lưng của con người. Phương pháp phân tích dấu vết fractal (FSA) được sử dụng để định lượng tổ chức xương bọt theo chiều ngang và chiều dọc được ghi lại trong hình ảnh. So sánh FSA của hình ảnh macroradiography tư thế sau và bên của các đốt sống thắt lưng sau khi chết cho thấy việc chồng chéo của vòm thần kinh hay góc chụp X-quang không ảnh hưởng đến việc đo lường xương bọt trong thân đốt sống. Phân tích FSA của cấu trúc xương bọt được đo từ hình ảnh macroradiography của các đốt sống thắt lưng ở hai nhóm phụ nữ sau mãn kinh, với mật độ khoáng xương (BMD) cao và thấp, cho thấy rằng các cấu trúc xương bọt lớn theo chiều dọc có mối tương quan với trọng lượng cơ thể của phụ nữ (P<0.01–0.03) và chỉ số khối cơ thể (P<0.005–0.05), các cấu trúc xương bọt mịn theo chiều ngang có mối tương quan với độ tuổi của phụ nữ (P<0.005–0.05), và các cấu trúc xương bọt mịn theo chiều dọc có sự khác biệt đáng kể (P<0.005–0.05) trong nhóm có BMD thấp so với nhóm có BMD cao.

Từ khóa

#Hình ảnh macroradiography #xương bọt #đốt sống thắt lưng #phụ nữ sau mãn kinh #phân tích dấu vết fractal #mật độ khoáng xương (BMD)

Tài liệu tham khảo

Riggs BL, Melton LJ (1992) The prevention and treatment of osteoporosis. N Engl J Med 327:620–627 Fogelman I, Rodin A, Blake G (1990) Impact of bone mineral measurements on osteoporosis. Eur J Nucl Med 16:39–52 Genant HK, Faulkner KG, Gluer C-C (1991) Measurement of bone mineral density: current status. Am J Med 91 (suppl 5B): 49S-53S Wallach S, Feinblatt JD, Avioli LV (1992) The bone quality problem. Calcif Tissue Int 51:169–172 Chevalier F, Laval-Jeantet AM, Laval-Jeantet M, Bergot C (1992) CT image analysis of the vertebral trabecular network in vivo. Calcif Tissue Int 51:8–13 Caligiuri P, Giger M, Favus MJ, Jia H, Doi K, Dixon LB (1993) Computerised radiographic analysis of osteoporosis: preliminary evaluation. Radiol 186:471–474 Buckland-Wright JC (1989) A new high definition microfocal X-ray unit. Br J Radiol 62:201–208 Buckland-Wright JC, Bradshaw CR (1989) Clinical applications of high-definition microfocal radiography. Br J Radiol 62:209–217 Lynch JA, Hawkes DJ, Buckland-Wright JC (1991) Analysis of texture in macroradiographs of osteoarthritic knees using the fractal signature. Phys Med Biol 36:709–722 Lynch JA, Hawkes DJ, Buckland-Wright JC (1991) A robust and accurate method for calculating the fractal signature of texture in macroradiographs of osteoarthritic knees. Med Inform 16:241–251 Pentland AP (1984) Fractal based descriptions of natural scenes. IEEE Trans Pattern Ann Machine Intell PAMI-6:661–674 Feder J (1988) Fractals. New York, Plenum Press Majumdar S, Weistein RS, Prased RR, Genant HK (1993) The fractal dimension of trabecular bone: a measure of trabecular structure. Calcif Tissue Int 52:168 Lundahl T, Ohley WS, Kay SM, Siffert R (1986) Fractional Brownian-motion: a maximum likelihood estimator and its application to imaging texture. IEEE Trans Med Imaging MI-5: 152–161 Ruttiman UE, Webber RL, Hazelrig JB (1992) Fractal dimension from radiographs of periodontal alveolar bone. A possible diagnostic indicator of osteoporosis. Oral Surg Oral Med Pathol 74:98–110 Bergot C, Laval-Jeantet AM, Preteux F, Meunier A (1988) Measurement of anisotropic vertebral trabecular bone loss during aging by quantitative image analysis. Calcif Tissue Int 43:143–149 Campbell MJ, Machin D (1990) Medical statistics: a commonsense approach. John Wiley, New York Lentner C (1984) Geigy scientific tables vol. 3, 8th ed. Ciba Geigy Ltd, Basle, p 327 Parfitt AM (1987) Trabecular bone architecture in the pathogenesis and prevention of fracture. Am J Med 82 (suppl 1B):68–72 Martin RB (1991) Determinants of the mechanical properties of bone. J Biomech 24:79–88 Gibson LJ (1985) The mechanical behaviour of cancellous bone. J Biochem 18:317–328 Atkinson PJ (1967) Variation of trabecular structure of vertebrae with age. Calcif Tissue Res 1:24–32 Mosekilde L (1988) Age related changes in vertebral trabecular bone architecture—assessed by a new method. Bone 9:247–250 Remagen W (1989) Osteoporosis. Sandoz Ltd, Basle, p 33