Vliv ontogeneze endostu na chybu měření biomechanických parametrů transverzálního průřezu kosti stehenní

Abstract

Past studies concerning deriving periosteal and endosteal contours from micro-CT scans of non-adult long bones found the greatest error to stem from the automatic processing of the endosteal contours. Furthermore, with increasing age, a decrease in the estimation error of the cross-sectional properties was observed. This study aims to identify the specific source of the estimation error and to optimize the use of the automatic method of deriving endosteal contours. Four parameters (circularity, solidity, roundness, and aspect ratio) were used to quantify the shape properties of the endosteal contour. These parameters were tested on 91 individuals from birth to early adulthood. As for the ontogenic changes in the endosteal contour, a continuous decrease in the jaggedness of the endosteal contour had been observed, mainly based on the changes in the circularity. Circularity was chosen as the parameter upon which the criteria of use of the automatic method of deriving the endosteal contour was based. The criterium is based on the prediction of whether the customary threshold of 5 % percent prediction error would be surpassed while using the automatic method at a certain level of circularity. Applying the criteria of the minimum threshold of circularity (0,83 for MA, 0,71 for CA, and 0,7 for ZP) will...

Ve studiích zabývajících se metodikou měření biomechanických parametrů transverzálního průřezu na základě mikro-CT snímků dlouhých kostí nedospělých jedinců byla zjištěna největší chyba měření při použití automatické metody vyznačení endostálního obrysu. Zároveň byl pozorován pokles chyby měření s věkem. Cílem této práce je vytvoření kritéria umožňujícího spolehlivé použití automatické metody vyznačení endostálního obrysu u nedospělých jedinců na základě ontogenetických změn nepravidelnosti tvaru endostálního obrysu. Tvar endostálního obrysu byl kvantifikován pomocí čtyř parametrů (cirkularita, solidita, kulatost a poměr os), které byly následně testovány na 91 jedincích od narození do rané dospělosti. Z ontogenetických změn tvaru endostálního obrysu jsme pozorovali signifikantní pokles míry členitosti, který byl nejvíce patrný na změnách cirkularity. Na základě cirkularity bylo vytvořeno kritérium pro použití automatické metody vyznačení endostálního obrysu. Cirkularita automaticky vyznačeného endostálního obrysu signifikantně predikuje, jestli chyba měření parametrů průřezové geometrie při použití automatické metody přesáhne hranici 5 % procentuální predikční chyby. Aplikace kritéria minimální hranice cirkularity (0,83 pro MA, 0,71 pro CA a 0,7 pro ZP) umožní spolehlivé použití časově úsporné...