Name: Beurteilung des kortikalen Knochens mit ultraschallgeführten Wellen: Eine Reproduzierbarkeitsstudie in einer gesunden Population (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-31T12:20:00.000+00:00
Duration: 9 min 2 s
Description: Erfahren Sie die Beurteilung kortikaler Knochen mit ultraschallgeführten Wellen für klinische Diagnostik. Diese reproduzierbare Methode ermöglicht präzise Messungen von Knochendicke und Porosität.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<meta charset="utf8"></head><body>Beurteilung des kortikalen Knochens mit dem Ultraschallgerät BDAT

<ol><li>Curtis, E. M., Moon, R. J., Harvey, N. C., Cooper, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reprint+of%3A+the+impact+of+fragility+fracture+and+approaches+to+osteoporosis+risk+assessment+worldwide%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Orthop+Trauma+Nurs%22%5BJournal%5D)">Reprint of: the impact of fragility fracture and approaches to osteoporosis risk assessment worldwide.</a> Int J Orthop Trauma Nurs. 26, 7-17 (2017).</li>
<li>Sing, C. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+epidemiology+of+hip+fractures%3A+secular+trends+in+incidence+rate%2C+post-fracture+treatment%2C+and+all-cause+mortality%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">Global epidemiology of hip fractures: secular trends in incidence rate, post-fracture treatment, and all-cause mortality.</a> J Bone Miner Res. 38 (8), 1064-1075 (2023).</li>
<li>Choksi, P., Jepsen, K. J., Clines, G. A. <a target="_blank" href="https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29862042/">The challenges of diagnosing osteoporosis and the limitations of currently available tools.</a> Clin Diabetes Endocrinol. 4, 1-13 (2018).</li>
<li>El Maghraoui, A., Roux, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DXA+scanning+in+clinical+practice%5BTitle%5D)+AND+%22QJM%22%5BJournal%5D)">DXA scanning in clinical practice.</a> QJM. 101 (8), 605-617 (2008).</li>
<li>Maeda, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Challenges+and+opportunities+for+quality+densitometry+in+Latin+America%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Osteoporos%22%5BJournal%5D)">Challenges and opportunities for quality densitometry in Latin America.</a> Arch Osteoporos. 16, 1-11 (2021).</li>
<li>Surowiec, R. K., Does, M. D., Nyman, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+assessment+of+bone+quality+without+x-rays%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Osteoporos+Rep%22%5BJournal%5D)">In vivo assessment of bone quality without x-rays.</a> Curr Osteoporos Rep. 22 (1), 56-68 (2024).</li>
<li>Whittier, D. E., et al. <a target="_blank" href="https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37132542/">A fracture risk assessment tool for high resolution peripheral quantitative computed tomography.</a> J Bone Miner Res. 38 (9), 1234-1244 (2023).</li>
<li>Nyman, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+the+use+of+MRI+measurements+of+bound+and+pore+water+in+fracture+risk+assessment%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Toward the use of MRI measurements of bound and pore water in fracture risk assessment.</a> Bone. 176, 116863(2023).</li>
<li>Armbrecht, G., Nguyen Minh, H., Massmann, J., Raum, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pore+size+distribution+and+frequency-dependent+attenuation+in+human+cortical+tibia+bone+discriminate+fragility+fractures+in+postmenopausal+women+with+low+bone+mineral+density%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res+Plus%22%5BJournal%5D)">Pore size distribution and frequency-dependent attenuation in human cortical tibia bone discriminate fragility fractures in postmenopausal women with low bone mineral density.</a> J Bone Miner Res Plus. 5 (11), e10536(2021).</li>
<li>Behrens, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Bindex%C2%AE+ultrasound+device%3A+reliability+of+cortical+bone+thickness+measures+and+their+relationship+to+regional+bone+mineral+density%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Meas%22%5BJournal%5D)">The Bindex® ultrasound device: reliability of cortical bone thickness measures and their relationship to regional bone mineral density.</a> Physiol Meas. 37 (9), 1528-1540 (2016).</li>
<li>Cortet, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiofrequency+echographic+multi-spectrometry+%28REMS%29+for+the+diagnosis+of+osteoporosis+in+a+European+multicenter+clinical+context%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Radiofrequency echographic multi-spectrometry (REMS) for the diagnosis of osteoporosis in a European multicenter clinical context.</a> Bone. 143, 115786(2021).</li>
<li>Olszynski, W. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multisite+quantitative+ultrasound+for+the+prediction+of+fractures+over+5+years+of+follow-up+the+Canadian+Multicentre+Osteoporosis+Study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">Multisite quantitative ultrasound for the prediction of fractures over 5 years of follow-up the Canadian Multicentre Osteoporosis Study.</a> J Bone Miner Res. 28 (9), 2027-2034 (2013).</li>
<li>Hans, D., Métrailler, A., Gonzalez Rodriguez, E., Lamy, O., Shevroja, E. <a target="_blank" href="https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35508869/">Quantitative ultrasound (QUS) in the management of osteoporosis and assessment of fracture risk: an update.</a> Adv Exp Med Biol. 1364, 7-34 (2022).</li>
<li>Weiss, M., Ben-Shlomo, A., Hagag, P., Ish-Shalom, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Discrimination+of+proximal+hip+fracture+by+quantitative+ultrasound+measurement+at+the+radius%5BTitle%5D)+AND+%22Osteoporos+Int%22%5BJournal%5D)">Discrimination of proximal hip fracture by quantitative ultrasound measurement at the radius.</a> Osteoporos Int. 11 (5), 411-416 (2000).</li>
<li>Moilanen, P., et al. <a target="_blank" href="https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22638711/">Discrimination of fractures by low-frequency axial transmission ultrasound in postmenopausal females.</a> Osteoporos Int. 24, 723-730 (2013).</li>
<li>Bossy, E., Talmant, M., Defontaine, M., Patat, F., Laugier, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bidirectional+axial+transmission+can+improve+accuracy+and+precision+of+ultrasonic+velocity+measurement+in+cortical+bone%3A+a+validation+on+test+materials%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Ultrason+Ferroelectr+Freq+Control%22%5BJournal%5D)">Bidirectional axial transmission can improve accuracy and precision of ultrasonic velocity measurement in cortical bone: a validation on test materials.</a> IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. 51 (1), 71-79 (2004).</li>
<li>Talmant, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+performance+evaluation+of+bi-directional+ultrasonic+axial+transmission+for+cortical+bone+assessment%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">In vivo performance evaluation of bi-directional ultrasonic axial transmission for cortical bone assessment.</a> Ultrasound Med Biol. 35 (6), 912-919 (2009).</li>
<li>Mitra, M., Gopalakrishnan, S. <a target="_blank" href="https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0964-1726/25/5/053001">Guided wave based structural health monitoring: A review.</a> Smart Mater Struct. 25, 053001(2016).</li>
<li>Minonzio, J. G., Talmant, M., Laugier, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guided+wave+phase+velocity+measurement+using+multi-emitter+and+multi-receiver+arrays+in+the+axial+transmission+configuration%5BTitle%5D)+AND+%22J+Acoust+Soc+Am%22%5BJournal%5D)">Guided wave phase velocity measurement using multi-emitter and multi-receiver arrays in the axial transmission configuration.</a> J Acoust Soc Am. 127 (5), 2913-2919 (2010).</li>
<li>Minonzio, J. G., et al. <a target="_blank" href="https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30056165/">cortical thickness and porosity assessment using ultrasound guided waves: An ex vivo validation.</a> Bone. 116, 111-119 (2018).</li>
<li>Vallet, Q., Bochud, N., Chappard, C., Laugier, P., Minonzio, J. G. <a target="_blank" href="https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27392349/">In vivo characterization of cortical bone using guided waves measured by axial transmission.</a> IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. 63 (9), 1361-1371 (2016).</li>
<li>Minonzio, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound-based+estimates+of+cortical+bone+thickness+and+porosity+are+associated+with+nontraumatic+fractures+in+postmenopausal+women%3A+a+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">Ultrasound-based estimates of cortical bone thickness and porosity are associated with nontraumatic fractures in postmenopausal women: a pilot study.</a> J Bone Miner Res. 34 (9), 1585-1596 (2019).</li>
<li>Minonzio, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bi-directional+axial+transmission+measurements+applied+in+a+clinical+environment%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Bi-directional axial transmission measurements applied in a clinical environment.</a> PLoS One. 17 (12), e0277831(2022).</li>
<li>Behforootan, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+guided+wave+ultrasound+predict+bone+mechanical+properties+at+the+femoral+neck+in+patients+undergoing+hip+arthroplasty%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mech+Behav+Biomed+Mater%22%5BJournal%5D)">Can guided wave ultrasound predict bone mechanical properties at the femoral neck in patients undergoing hip arthroplasty.</a> J Mech Behav Biomed Mater. 136, 105468(2022).</li>
<li>Rojo, F., et al. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/10307317">Classification of hip fragility fractures in older adults using an ultrasonic device</a>. , IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS). Montreal, QC, Canada. (2023).</li>
<li>Ishimoto, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+ultrasound+%28QUS%29+axial+transmission+method+reflects+anisotropy+in+micro-arrangement+of+apatite+crystallites+in+human+long+bones%3A+A+study+with+3-MHz-frequency+ultrasound%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Quantitative ultrasound (QUS) axial transmission method reflects anisotropy in micro-arrangement of apatite crystallites in human long bones: A study with 3-MHz-frequency ultrasound.</a> Bone. 127, 82-90 (2019).</li>
<li>Minonzio, J. G., Foiret, J., Talmant, M., Laugier, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+attenuation+on+guided+mode+wavenumber+measurement+in+axial+transmission+on+bone+mimicking+plates%5BTitle%5D)+AND+%22J+Acoust+Soc+Am%22%5BJournal%5D)">Impact of attenuation on guided mode wavenumber measurement in axial transmission on bone mimicking plates.</a> J Acoust Soc Am. 130 (6), 3574-3582 (2011).</li>
<li>Moreau, L., Minonzio, J. G., Talmant, M., Laugier, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+the+wavenumber+of+guided+modes+in+waveguides+with+linearly+varying+thickness%5BTitle%5D)+AND+%22J+Acoust+Soc+Am%22%5BJournal%5D)">Measuring the wavenumber of guided modes in waveguides with linearly varying thickness.</a> J Acoust Soc Am. 135 (5), 2614-2624 (2014).</li>
<li>Miranda, D., Olivares, R., Munoz, R., Minonzio, J. G. <a target="_blank" href="https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35914050/">Improvement of patient classification using feature selection applied to bidirectional axial transmission.</a> IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. 69 (9), 2663-2671 (2022).</li>
<li>Foiret, J., Minonzio, J. G., Chappard, C., Talmant, M., Laugier, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combined+estimation+of+thickness+and+velocities+using+ultrasound+guided+waves%3A+A+pioneering+study+on+in+vitro+cortical+bone+samples%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Ultrason+Ferroelectr+Freq+Control%22%5BJournal%5D)">Combined estimation of thickness and velocities using ultrasound guided waves: A pioneering study on in vitro cortical bone samples.</a> IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. 61 (9), 1478-1488 (2014).</li>
<li>Granke, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Change+in+porosity+is+the+major+determinant+of+the+variation+of+cortical+bone+elasticity+at+the+millimeter+scale+in+aged+women%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Change in porosity is the major determinant of the variation of cortical bone elasticity at the millimeter scale in aged women.</a> Bone. 49 (5), 1020-1026 (2011).</li>
<li>Bochud, N., Vallet, Q., Minonzio, J. G., Laugier, P. <a target="_blank" href="https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28256568/">Predicting bone strength with ultrasonic guided waves.</a> Sci Rep. 7 (1), 43628(2017).</li>
<li>Schneider, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ex+vivo+cortical+porosity+and+thickness+predictions+at+the+tibia+using+full-spectrum+ultrasonic+guided-wave+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Osteoporos%22%5BJournal%5D)">Ex vivo cortical porosity and thickness predictions at the tibia using full-spectrum ultrasonic guided-wave analysis.</a> Arch Osteoporos. 14, 1-11 (2019).</li>
<li>Ramiandrisoa, D., Fernandez, S., Chappard, C., Cohen-Solal, M., Minonzio, J. G. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8579872">In vivo estimation of cortical thickness and porosity by axial transmission: Comparison with high resolution computed tomography</a>. , 2018 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS). Kobe, Japan. (2018).</li>
<li>Schneider, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+measurements+of+cortical+thickness+and+porosity+at+the+proximal+third+of+the+tibia+using+guided+waves%3A+Comparison+with+site-matched+peripheral+quantitative+computed+tomography+and+distal+high-resolution+peripheral+quantitative+computed+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">In vivo measurements of cortical thickness and porosity at the proximal third of the tibia using guided waves: Comparison with site-matched peripheral quantitative computed tomography and distal high-resolution peripheral quantitative computed tomography.</a> Ultrasound Med Biol. 45 (5), 1234-1242 (2019).</li>
<li>Araya, C., et al. Real time waveguide parameter estimation using sparse multimode disperse radon transform. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9639171">IEEE UFFC Latin America Ultrasonics Symposium (LAUS</a>. , Gainesville, FL, USA. (2021).</li>
<li>Bobak, C. A., Barr, P. J., O'Malley, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimation+of+an+inter-rater+intra-class+correlation+coefficient+that+overcomes+common+assumption+violations+in+the+assessment+of+health+measurement+scales%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Med+Res+Methodol%22%5BJournal%5D)">Estimation of an inter-rater intra-class correlation coefficient that overcomes common assumption violations in the assessment of health measurement scales.</a> BMC Med Res Methodol. 18 (1), 93(2018).</li>
<li>Shrout, P. E., Fleiss, J. L. <a target="_blank" href="https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18839484/">Intraclass correlations: uses in assessing rater reliability.</a> Psychol Bull. 86 (2), 420(1979).</li>
<li>Zoeller, T. Intraclass correlation coefficient with confidence intervals. , At
 <a target="_blank" href="https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/26885-intraclass-correlation-coefficient-with-confidence-intervals">https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/26885-intraclass-correlation-coefficient-with-confidence-intervals</a> (2010).</li>
<li>Kilappa, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-frequency+axial+ultrasound+velocity+correlates+with+bone+mineral+density+and+cortical+thickness+in+the+radius+and+tibia+in+pre-+and+postmenopausal+women%5BTitle%5D)+AND+%22Osteoporos+Int%22%5BJournal%5D)">Low-frequency axial ultrasound velocity correlates with bone mineral density and cortical thickness in the radius and tibia in pre- and postmenopausal women.</a> Osteoporos Int. 22, 1103-1113 (2011).</li>
<li>Watson, C. J., de Ruig, M. J., Saunders, K. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intrarater+and+interrater+reliability+of+quantitative+ultrasound+speed+of+sound+by+trained+raters+at+the+distal+radius+in+postmenopausal+women%5BTitle%5D)+AND+%22J+Geriatr+Phys+Ther%22%5BJournal%5D)">Intrarater and interrater reliability of quantitative ultrasound speed of sound by trained raters at the distal radius in postmenopausal women.</a> J Geriatr Phys Ther. 47 (4), E159-E166 (2024).</li>
<li>Stein, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+assessment+of+the+1%2F3+radius+using+a+new+desktop+ultrasonic+bone+densitometer%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">Clinical assessment of the 1/3 radius using a new desktop ultrasonic bone densitometer.</a> Ultrasound Med Biol. 39 (3), 388-395 (2013).</li>
<li>Dinamarca-Montecinos, J. L., Prados-Olleta, N., Rubio-Herrera, R., Del Pino, A. C. S., Carrasco-Buvinic, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intra-and+extracapsular+hip+fractures+in+the+elderly%3A+Two+different+pathologies%5BTitle%5D)+AND+%22Rev+Esp+Cir+Ortop+Traumatol%22%5BJournal%5D)">Intra-and extracapsular hip fractures in the elderly: Two different pathologies.</a> Rev Esp Cir Ortop Traumatol. 59 (4), 227-237 (2015).</li>
<li>Karjalainen, J., Riekkinen, O., Toyras, J., Kroger, H., Jurvelin, J. <a target="_blank" href="https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18986867/">Ultrasonic assessment of cortical bone thickness in vitro and in vivo.</a> IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. 55 (10), 2191-2197 (2008).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Computer</td><td>Notebook HP</td><td>mod Zbook (16 Go RAM, Inrel Core i7)</td> <td>zum Empfangen der abgetasteten Signale und Anwenden der Signalverarbeitungsschritte. Die Ergebnisse werden in Quasi-Echtzeit (bis zu 4 pro Sekunde) über eine spezielle Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI, BleuSolid, Pomponne, Frankreich) angezeigt, die die Messführung ermöglicht;</td></tr><tr><td>Elektrischer Isolationstransformator&nbsp;</td><td>REOMED, Solingen, Deutschland</td><td>IEC / EN 60601-1</td><td>zum Schutz des Geräts, des Patienten und anderer Geräte vor jeglichen elektrischen Gefahren</td></tr><tr><td>Altha</td><td>&iuml; s, Tours, Frankreich,</td><td>sendet im eigenen Haus</td><td>Anregungssignale (eine halbe Periode mit negativer Spannung von 170 V) und diskretisiert empfangene Signale (1024 Zeitpunkte pro Empfänger bei 20 MHz Abtastfrequenz und 12 Bit Dynamik), bevor sie an den Computer gesendet werden. Verzögerungen und Verstärkung können mit Hilfe linearer Gesetze angepasst werden, um die Datenabtastung innerhalb der zugänglichen Bereiche zu optimieren.</td></tr><tr><td>Mensch-Maschine-Schnittstelle</td><td>BleuSolid, Pomponne, Frankreich</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>HMI Pedalschalter</td><td>Scythe, Deutschland</td><td>USB Fußschalter 2</td><td>zum Starten einer Erfassungsserie</td></tr><tr><td>Ruler</td><td>Westcott, USA</td><td>10417</td><td>zur Lokalisierung des Messortes</td></tr><tr><td>Ultraschallsondenradius</td><td>Vermon, Tours, Frankreich</td><td>im eigenen Haus</td><td>1 MHz Zentralfrequenz, 24 Empfänger mit 0,8 mm Rastermaß und zwei Blöcke mit 5 Sendern im Raster 1 mm.</td></tr><tr><td>Ultraschallsonde Tibia</td><td>Vermon, Tours, Frankreich</td><td>hauseigene</td><td>0,5 MHz Zentralfrequenz, 24 Empfänger mit 1,2 mm Raster und zwei Blöcke mit 5 Sendern mit 1,5 mm Raster</td></tr><tr><td>Ultraschallsonden</td><td></td><td></td>, <td>die nach der bidirektionalen Geometrie entwickelt wurden: ein einzelnes Empfängerarray, das von zwei Senderarrays umgeben ist. Die drei Arrays sind ausgerichtet, mechanisch und elektrisch getrennt, um Kopplungssignale zu minimieren. &nbsp; Die Sonden sind an zwei verschiedene Stellen angepasst, ein Drittel des distalen Radius und die mittlere Tibia.</td></tr></tbody></table>

beurteilung des kortikalen knochens mit ultraschallgeführten wellen: eine reproduzierbarkeitsstudie in einer gesunden population

Cortical Bone Assessment Using Ultrasonic Guided Waves: A Reproducibility Study in a Healthy Population

Es wurde eine Reproduzierbarkeitsstudie unter Einbeziehung von 3 Bedienern (ein Experte, zwei Anfänger) und 14 gesunden Teilnehmern (6 Frauen, 8 Männer, 21-53 Jahre) durchgeführt. Anfänger wurden ca. 3 Stunden lang geschult, um das Erfassungsprotokoll zu verstehen und zu üben. Dann wurden die Teilnehmer während 2 Wochen im August 2023 gemessen. Jede Messung wurde unabhängig voneinander durchgeführt. Alle Operatoren waren verblindet, d.h. ein Operator kannte die Ergebnisse der beiden anderen nicht.
Wiederholbarkeit innerhalb des Bedieners 
Abbildung 5 veranschaulicht die Wiederholbarkeit innerhalb des Operators für einen konsistenten Fall: 4 Serien von 10 Erfassungen, die auf einem Teilnehmer und einem Operator erfasst wurden. Die erste Spalte entspricht den inversen Problemfunktionen, während die zweite Spalte die experimentelle Dispersion im geführten Modus im Vergleich zum am besten passenden Modell zeigt. Jede Figurenzeile entspricht einer gelungenen Serie. Die Anzahl der einbehaltenen Übernahmen ist im Titel angegeben: 7 von 10 für die erste Serie und 10 von 10 für die folgenden. Für jede Reihe werden Mittelwerte und Standardabweichungen sowie die vier Parameter (vFAS, vA0, Ct.Th und Ct.Po) angegeben. Darüber hinaus werden auch Qualitätsparameter angezeigt: der bidirektionale Winkel (alpha), das Maximum der inversen Problemfunktion (max), die absolute Differenz mit dem zweiten Maximum (diff) und der Mittelwert des untersten Teils des GWSI (lowk).
Die Standardabweichungen innerhalb der Serie sind gering, etwa 0,02 mm für die kortikale Dicke, weniger als 0,5 % für die kortikale Porosität und weniger als 20 m∙s-1 für die beiden Geschwindigkeiten, was darauf hindeutet, dass die Positionen der Reichweitensonde stabil waren. Dann kann man beobachten, dass die für jede Reihe erhaltenen Mittelwerte sehr nahe beieinander liegen, insbesondere für die Dickenwerte zwischen 3,4 mm und 3,5 mm und die vFAS-Werte zwischen 4040 m∙s-1 und 4070 m∙s-1. Beachten Sie, dass eine Differenz von 40 m∙s-1 einer Differenz von 1 % bei einem Mittelwert von 4000 m∙s-1 entspricht. Größere Schwankungen werden für die kortikale Porosität beobachtet, die von 8 % bis 12 % reicht, und die vA0-Geschwindigkeit von 1700 m∙s-1 bis 1740 m∙s-1. In diesem konsistenten Fall sind fast alle Akquisitionen konsistent, d.h. nahe beieinander. Es gibt fast keine Mehrdeutigkeit im Endergebnis der vier interessierenden Parameter.
Ein zweiter Fall ist in Abbildung 6 für einen weniger regelmäßigen Fall dargestellt. In diesem Fall sind drei Parameter, vFAS, vA0 und Ct.Po, mit Werten von etwa 4120 m∙s-1, 1700 m∙s-1 bzw. 10 % sehr stabil. Der Fall der kortikalen Dicke ist schwieriger, da zwei mehrdeutige Lösungen, 2,6 mm und 3,5 mm, in Übereinstimmung mit einem kleinen Differenzwert (Diff weniger als 0,5%) zwischen den beiden ersten Maxima der inversen Problemfunktion beobachtet werden. Im vorherigen regulären Fall lag diese Differenz zwischen 1 % und 3 %. Die Mehrdeutigkeit wird durch eine Expertenanalyse beseitigt, in diesem Fall durch die Betrachtung der Übereinstimmung zwischen experimentellen und theoretischen geführten Modi (rechte Spalte). Bei der geringsten Dicke ist die Übereinstimmung im untersten Teil des Spektrums (zwei erste Reihen) besser. Für die beiden letztgenannten Serien gibt es einen theoretischen Modus mit sehr wenigen experimentellen Punkten, etwa 0,5 MHz, was auf eine schlechtere Übereinstimmung im Vergleich zu den vorherigen Serien hindeutet. Darüber hinaus ist der Diff-Parameter (0,1 %) kleiner als die Werte der beiden ersten Reihen (0,4 % und 0,2 %). In diesem Fall ist die Wahl der aufbewahrten Lösung (2,6 mm) noch nicht automatisiert, und es wird immer noch ein Experte benötigt. Die drei Bediener standen jedoch vor ähnlichen Problemen und wählten ähnliche Lösungen in der Nähe von 2,6 mm.
Zusätzliche Zuverlässigkeit für den Bediener Alle Ergebnisse für die 4 interessierenden Parameter, die von den 3 Operatoren mit den 14 Teilnehmern erhalten wurden, sind in Abbildung 7 dargestellt. Die Intraklassen-Korrelationskoeffizienten (ICC) wurden nach der Formel und dem zuvor veröffentlichten Matlab-Codeberechnet 37,38,39. ICC wird häufig zur Beurteilung der Zuverlässigkeit von Messgeräten verwendet, insbesondere für biomedizinische Anwendungen. ICC-Werte im Bereich von 0,75 bis 0,9 sind in der Regel mit einer guten Zuverlässigkeit verbunden, während ICC-Werte über 0,9 als sehr zuverlässig gelten. Der niedrigste Wert für ICC (0,76) wurde für den Parameter vA0 ermittelt. Die Standardabweichung betrug 17 m∙s-1, was etwa 7% des Messbereichs in der Größenordnung von 250 m∙s-1 entspricht. Ähnliche Werte wurden für Ct.Po mit einem ICC von 0,80 und einer Standardabweichung von 1,1 %, etwa 10 % des Bereichs, beobachtet. Für die beiden anderen Parameter, Ct.Th und Ct.Po, wurde eine ausgezeichnete Reliabilität (ICC ca. 0,9) mit einer Standardabweichung von weniger als 10 % des Bereichs erreicht.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig01.jpg"> 
Abbildung 1: verschiedene Teile des Ultraschallgeräts mit bidirektionaler axialer Übertragung (BDAT). Der Prototyp besteht aus einer elektronischen Isolierung (1), einem Pedalschalter (2), zwei Sonden (3.1 und 3.2), einem Elektronikmodul (4), einem Computer (5) und einem Lineal (6). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig01large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig02.jpg"> 
Abbildung 2: Typische Akquisition am in vivo Unterarm. Die beiden Norm-Funktionen (eine pro Ausbreitungsrichtung) sind in der oberen Zeile des Bildes dargestellt. Sie werden auch als Guided Wave Spectrum Image (GWSI) bezeichnet. Aus den Maxima dieser Bilder ist es möglich, die experimentellen geführten Modi (blaue und rote Punkte) im Vergleich zum am besten passenden Modell (unteres linkes Unterbild) zu extrahieren. Das am besten passende Modell wird durch zwei Werte, die kortikale Dicke (Ct.Th) und die Porosität (Ct.Po), parametrisiert, die der maximalen Position der inversen Problemfunktion entsprechen (unteres rechtes Teilbild). Ihre Werte werden im Titel jedes Panels angezeigt. Das vA0-Fitting ist als gestrichelte Linie dargestellt (links). Die Bilder des geführten Wellenspektrums und das inverse Problembild sind durch Konstruktion19,20 normalisiert (d. h. der Pixelwert reicht von 0 bis 1). Die Werte der beiden gemessenen Geschwindigkeiten, vFAS und vA0, sind im Titel des oberen rechten Unterbildes angegeben. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig02large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig03.jpg"> 
Abbildung 3: Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI). Das HMI zeigt real die beiden GWSIs (einen pro Ausbreitungsrichtung), das inverse Problembild, die interessierenden Parameter und die Qualitätsparameter. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig03large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig04.jpg"> 
Abbildung 4: Beispiel für einen automatisierten Bericht. Der Bericht enthielt die Daten des Teilnehmers und des Betreibers sowie die Endwerte der interessierenden Parameter und Qualitätsparameter. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig04large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig05.jpg"> 
Abbildung 5: Beispiel für den zweiten Bericht für einen konsistenten Fall, identisch mit dem automatisierten Bericht in Abbildung 4. Die Abbildung zeigt 4 Serien mit 1 Teilnehmer und 1 Bediener: inverse Problembilder (linke Spalte) und experimentelle Wellenzahlen im Vergleich zum am besten passenden Modell (rechte Spalte). Die dargestellten Werte entsprechen dem Mittelwert und der Standardabweichung der gehaltenen Erfassungen über die 10er-Reihe. Die Anzahl der aufbewahrten Erwerbungen wird im Titel der rechten Spalte angegeben, z. B. (7/10) für die erste Serie. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig05large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig06.jpg"> 
Abbildung 6: Beispiel des zweiten Berichts für einen mehrdeutigen Fall für die kortikale Dicke. Die Abbildung zeigt 4 Serien mit 1 Teilnehmer und 1 Bediener: inverse Problembilder (linke Spalte) und experimentelle Wellenzahlen im Vergleich zum am besten passenden Modell (rechte Spalte). Die dargestellten Werte entsprechen dem Mittelwert und der Standardabweichung über die beibehaltenen Erfassungen über die 10er-Reihe. Die Anzahl der aufbewahrten Erwerbungen wird im Titel der rechten Spalte angegeben, z. B. (10/10) für die erste Serie. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig06large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig07.jpg"> 
Abbildung 7: Zuverlässigkeit zwischen den Bedienern. Die Ergebnisse werden für die 4 interessierenden Parameter angezeigt, die von den 3 Betreibern mit 14 Teilnehmern erhalten wurden. Die von den 3 Operatoren (y-Achse) erhaltenen Werte werden mit dem Mittelwert der 3 Operatoren (x-Achse) verglichen. Die Intraklassen-Korrelationskoeffizienten (ICC) sind in den Titeln angegeben. Die Standardabweichung σ und der Variationskoeffizient CV werden ebenfalls angegeben. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig07large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>

Beurteilung des kortikalen Knochens mit ultraschallgeführten Wellen: Eine Reproduzierbarkeitsstudie in einer gesunden Population

Fragility fractures are still a worldwide health burden in the context of population aging. In particular, the global number of hip fractures is expected ...

cortical-bone-assessment-using-ultrasonic-guided-waves

Research

Forschung

JoVE Journal

Bioengineering

Biotechnik

Dieses Video zeigt die Radiofrequenz-Echographie-Multispektrometrie (REMS) zur Beurteilung der Knochenmineraldichte (BMD). Der Patient wird in Rückenlage gelagert und das Ultraschallgel auf den Schenkelhals, eine frakturanfällige Stelle im Oberschenkelknochen, aufgetragen. Die Sonde sendet dann Ultraschallwellen aus, die mit einer von der BMD beeinflussten Geschwindigkeit vom Knochengewebe reflektiert werden. Die Sonde erfasst diese reflektierten Wellen und ermöglicht so die Quantifizierung der...

Beurteilung der Knochenmineraldichte mittels Radiofrequenz-Echographischer Multispektrometrie

Diese Studie bewertet die Bruchzähigkeit von bovinen kortikalen Knochen auf Sub-Meso-Ebene mit mikroskopischen Kratztests. Dies ist ein original, Ziel, streng, und reproduzierbare Methode vorgeschlagen, Bruchzähigkeit unterhalb der makroskopischen Skala zu erforschen. Anwendungsmöglichkeiten sind Änderungen in Knochenbrüchigkeit aufgrund von Krankheiten wie Osteoporose studieren.

Zerbrechlichkeit Bewertung der bovinen kortikalen Knochen mit Kratztests

Wir verwendeten ein geologisches (Coring) Probenahmeprotokoll, um kortikale Knochenproben von einheitlicher Größe für SR-CT-Experimente aus dem vorderen Aspekt der menschlichen Femora zu beschaffen. Diese Methode ist minimal destruktiv, effizient, führt zu zylindrischen Proben, die bildgebende Artefakte aus unregelmäßigen Probenformen minimieren und die mikroarchitektonische Visualisierung und Analyse verbessern.

A Sectioning, Coring, and Image Processing Guide for High-Throughput Cortical Bone Sample Procurement and Analysis for Synchrotron Micro-CT

Dieser Methodenartikel stellt ein softwaregestütztes quantitatives Messprotokoll zur Quantifizierung der histologischen subchondralen Knochendicke in murinen osteoarthritischen Kniegelenken und normalen Kniegelenken als Kontrollen vor. Dieses Protokoll ist sehr empfindlich gegenüber subtiler Verdickung und eignet sich zur Erkennung früher osteoarthritischer subchondraler Knochenveränderungen.

Softwaregestützte quantitative Messung der osteoarthritischen subchondralen Knochendicke

Die Mikro-Computertomographie (μCT) ist ein zerstörungsfreies bildgebendes Verfahren, das in präklinischen Studien zur Beurteilung der Knochenstruktur beiträgt, jedoch gibt es keinen Konsens über μCT-Verfahren zur Analyse der knochenheilenden Kallus. Diese Studie bietet ein schrittweises μCT-Protokoll, das die Überwachung der Frakturheilung ermöglicht.

Beurteilung der Knochenbruchheilung mittels Mikro-Computertomographie

Die Ultraschallbildgebung wird in klinischen und Forschungsumgebungen immer zugänglicher, und ein konsistentes Protokoll wird für den Vergleich zwischen Studien und für klinische Interpretationen von Vorteil sein. Dieses Protokoll für die Ultraschalluntersuchung ist eine valide und zuverlässige Methode zur Beurteilung der Achillessehnenmorphologie bei gesunden, tendinopathischen und gerissenen Sehnen.

Messung der gesunden und verletzten Morphologie des Trizeps surae

Hier stellen wir ein Protokoll zur Beurteilung der Gebrechlichkeit im perioperativen Setting mit Point-of-Care-Ultraschall zur Messung der Quadrizepsdicke vor. Diese Methode bietet eine praktische, nicht-invasive Alternative zu herkömmlichen Untersuchungsmethoden, die die perioperative Versorgung durch die schnelle Identifizierung gebrechlicher Patienten verbessern kann.

Erkennen von Gebrechlichkeit mit Point-of-Care-Ultraschall: Bildaufnahme und -beurteilung

Wir stellen eine Methode zur Analyse einer benutzerdefinierten Region of Interest (ROI) in einem longitudinalen in vivo Ratten-Radialdefektmodell vor. Diese Methode ermöglicht eine vergleichende Analyse zwischen verschiedenen Gerüsten, die zuvor durch Schwankungen des Sichtfelds des Scans mit Mikrocomputertomographie (μCT), der Probenorientierung und der Basislinienpräsenz des Gerüsts begrenzt waren.

Längsschnitt-Mikro-Computertomographie-Bildanalyse für benutzerdefinierte Region of Interest bei Knochendefekten kritischer Größe

Ultraschall ist der im klinischen Umfeld am häufigsten angewandte Ansatz zur Beurteilung der Größe und Struktur der Achillessehne. Um die Beurteilung der Achillessehne umfassender zu gestalten, wurde kürzlich der Ansatz der Ultraschallgewebecharakterisierung (UTC) vorgeschlagen und in klinischen Studien validiert.

Ultraschallgewebecharakterisierung der menschlichen Achillessehne durch Stabilitätsquantifizierung von Echomustern

Selbstorganisierte Monoschichten (SAMs) aus langkettigen Alkan Thiolen auf Gold gebildet ist gut definierten Substraten für die Bildung von Protein-Muster-und Zell-Entbindung. Mikrokontaktdruck von Hexadecanthiol mit einem Polydimethylsiloxan (PDMS)-Stempel durch Verfüllung mit folgten einem Glykol-terminierte Alkanthiol Monomer erzeugt ein Muster, bei dem Protein und Zellen adsorbieren nur den Stempel Hexadecanthiol Region.

Erstellen Zweidimensionale Patterned Substrate für Protein-und Zell-Confinement

Erfahren Sie die Beurteilung kortikaler Knochen mit ultraschallgeführten Wellen für klinische Diagnostik. Diese reproduzierbare Methode ermöglicht präzise Messungen von Knochendicke und Porosität.

Beurteilung des kortikalen Knochens mit ultraschallgeführten Wellen: Eine Reproduzierbarkeitsstudie in einer gesunden Population (Video) | JoVE Journal

Beurteilung des kortikalen Knochens mit ultraschallgeführten Wellen: Eine Reproduzierbarkeitsstudie in einer gesunden Population

Weitere Videos entdecken