Name: Évaluation de l’os cortical à l’aide d’ondes guidées par ultrasons : une étude de reproductibilité dans une population saine (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-31T12:20:00.000+00:00
Duration: 9 min 2 s
Description: Découvrez l'évaluation de l'os cortical par ultrasons BDAT, une méthode non ionisante et portable. Cette étude démontre une excellente reproductibilité des mesures chez 14 participants sains.

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<meta charset="utf8"></head><body>Évaluation de l’os cortical à l’aide de l’appareil à ultrasons 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>Ordinateur</td><td>portable HP</td><td>mod Zbook (16 Go de RAM, Inrel Core i7)</td> <td>pour recevoir les signaux échantillonnés et appliquer les étapes de traitement du signal. Les résultats sont affichés en quasi temps réel (jusqu’à 4 par seconde) grâce à une Interface Homme Machine dédiée (IHM, BleuSolid, Pomponne, France) permettant le guidage des mesures ;</td></tr><tr><td>Transformateur d’isolement électrique&nbsp ;</td><td>REOMED, Solingen, Allemagne</td><td>IEC / EN 60601-1</td><td>pour protéger l’appareil, le patient et d’autres appareils de tout risque électrique</td></tr><tr><td>Module électronique</td><td>Altha&iuml ; Envoyer</td><td></td> des <td>signaux d’excitation (une demi-période de tension négative de 170 V) et discrétiser les signaux reçus (1024 points temporels par récepteur à une fréquence d’échantillonnage de 20 MHz et dynamique de 12 bits) avant de les envoyer à l’ordinateur. Les retards et l’amplification peuvent être adaptés à l’aide de lois linéaires afin d’optimiser l’échantillonnage des données dans les plages accessibles.</td></tr><tr><td>Interface Homme-Machine</td><td>BleuSolid, Pomponne, France</td><td>N/A</td><td>HMI</td></tr><tr><td>Pédale de</td> commutation <td>Scythe, Allemagne</td><td>Pédale USB 2</td><td>pour démarrer une acquisition</td></tr><tr><td>série Ruler</td><td>Westcott, USA</td><td>10417</td><td>pour localiser le site de mesure Rayon de la</td></tr><tr><td>sonde à ultrasons</td><td>Vermon, Tours, France</td><td>en interne</td><td>Fréquence centrale de 1 MHz, 24 récepteurs avec un pas de 0,8 mm et deux blocs de 5 émetteurs avec un pas de 1 mm.</td></tr><tr><td>Sonde à ultrasons tibia Vermon</td><td>, Tours, France</td><td></td><td>Fréquence centrale interne de 0,5 MHz, 24 récepteurs avec un pas de 1,2 mm et deux blocs de 5 émetteurs avec un pas de 1,5 mm</td></tr><tr><td>Sondes</td><td></td><td></td> à ultrasons <td>conçues selon la géométrie bidirectionnelle : un seul réseau de récepteurs entouré de deux réseaux d’émetteurs. Les trois réseaux sont alignés, isolés mécaniquement et électriquement afin de minimiser les signaux de couplage. &nbsp ; Les sondes sont adaptées à deux sites différents, un tiers du radius distal et le tibia moyen.</td></tr></tbody></table>

Évaluation de l’os cortical à l’aide d’ondes guidées par ultrasons : une étude de reproductibilité dans une population saine

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

Une étude de reproductibilité a été menée auprès de 3 opérateurs (un expert, deux novices) et de 14 participants sains (6 femmes, 8 hommes, âgés de 21 à 53 ans). Les opérateurs novices ont été formés pendant environ 3 h pour comprendre et pratiquer le protocole d’acquisition. Ensuite, les participants ont été mesurés pendant 2 semaines en août 2023. Chaque mesure a été effectuée indépendamment. Tous les opérateurs ont été mis à l’aveugle, c’est-à-dire que l’un d’entre eux ne connaissait pas les résultats obtenus par les deux autres.
Répétabilité intra-opérateur 
La figure 5 illustre la répétabilité intra-opérateur pour un cas cohérent : 4 séries de 10 acquisitions acquises sur un participant et un opérateur. La première colonne correspond aux fonctions de problème inverse, tandis que la deuxième colonne montre la dispersion en mode guidé expérimental par rapport au modèle le mieux adapté. Chaque ligne de figures correspond à une série réussie. Le nombre d’acquisitions retenues est indiqué dans le titre : 7 sur 10 pour la première série et 10 sur 10 pour les suivantes. Les moyennes et les écarts-types ainsi que les quatre paramètres (vFAS, vA0, Ct.Th et Ct.Po) sont fournis pour chaque série. De plus, les paramètres de qualité sont également indiqués : l’angle bidirectionnel (alpha), le maximum de la fonction de problème inverse (max), la différence absolue avec le second maximum (diff) et la valeur moyenne de la partie la plus basse du GWSI (lowk).
Les écarts-types intra-série sont faibles, environ 0,02 mm pour l’épaisseur corticale, moins de 0,5 % pour la porosité corticale et moins de 20 m∙s-1 pour les deux vitesses, ce qui indique que les positions des sondes de portée étaient stables. Ensuite, on peut observer que les valeurs moyennes obtenues pour chaque série sont très proches, notamment pour les valeurs d’épaisseur comprises entre 3,4 mm et 3,5 mm et les valeurs vFAS allant de 4040 m∙s-1 à 4070 m∙s-1. Notez qu’une différence de 40 m∙s-1 correspond à une différence de 1 % pour une valeur moyenne de 4000 m∙s-1. Des variations plus importantes sont observées pour la porosité corticale, allant de 8 % à 12 %, et la vitesse vA0, allant de 1700 m∙s-1 à 1740 m∙s-1. Dans ce cas cohérent, presque toutes les acquisitions sont cohérentes, c’est-à-dire proches les unes des autres. Il n’y a presque aucune ambiguïté dans le résultat final des quatre paramètres d’intérêt.
Un deuxième cas est illustré à la figure 6 pour un cas moins régulier. Dans ce cas, trois paramètres, vFAS, vA0 et Ct.Po sont très stables, avec des valeurs respectivement d’environ 4120 m∙s-1, 1700 m∙s-1 et 10 %. Le cas de l’épaisseur corticale est plus difficile car deux solutions ambiguës, 2,6 mm et 3,5 mm, sont observées en accord avec une faible valeur de différence (différence inférieure à 0,5 %) entre les deux premiers maxima de la fonction de problème inverse. Dans le cas régulier précédent, cette différence variait de 1 % à 3 %. L’ambiguïté est levée par l’analyse d’experts, dans ce cas, en examinant l’accord entre les modes guidés expérimentaux et théoriques (colonne de droite). Dans le cas de l’épaisseur la plus faible, l’accord est meilleur dans la partie la plus basse du spectre (deux premières séries). Pour les deux dernières séries, il existe un mode théorique avec très peu de points d’expérimentation, autour de 0,5 MHz, indiquant une moins bonne concordance par rapport aux séries précédentes. De plus, le paramètre diff (0,1 %) est inférieur aux valeurs des deux premières séries (0,4 % et 0,2 %). Dans ce cas, le choix de la solution conservée (2,6 mm) n’est pas encore automatisé, et un expert est toujours nécessaire. Cependant, les trois opérateurs ont été confrontés à des problèmes similaires et ont choisi des solutions similaires, proches de 2,6 mm.
Fiabilité extra-opérateur Tous les résultats pour les 4 paramètres d’intérêt obtenus par les 3 opérateurs avec les 14 participants sont présentés dans la figure 7. Les coefficients de corrélation intraclasse (ICC) ont été calculés selon la formule et le code Matlab précédemment publié 37,38,39. L’ICC est couramment utilisé pour l’évaluation de la fiabilité des échelles de mesure, en particulier pour les applications biomédicales. Les valeurs ICC comprises entre 0,75 et 0,9 sont généralement associées à une bonne fiabilité, tandis que les valeurs ICC supérieures à 0,9 sont considérées comme une excellente fiabilité. La valeur la plus basse pour ICC (0,76) a été obtenue pour le paramètre vA0. L’écart-type était égal à 17 m∙s-1, ce qui représente environ 7 % de la plage de mesure de l’ordre de 250 m∙s-1. Des valeurs similaires ont été observées pour Ct.Po avec un ICC égal à 0,80 et un écart-type de 1,1 %, soit environ 10 % de la plage. Une excellente fiabilité (ICC autour de 0,9) a été obtenue pour les deux autres paramètres, Ct.Th et Ct.Po, avec un écart-type inférieur à 10 % de la plage.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig01.jpg"> 
Figure 1 : différentes parties de l’appareil à ultrasons à transmission axiale bidirectionnelle (BDAT). Le prototype comprend une isolation électronique (1), un interrupteur à pédale (2), deux sondes (3.1 et 3.2), un module électronique (4), un ordinateur (5) et une règle (6). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig01large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig02.jpg"> 
Figure 2 : Acquisition typique sur un avant-bras in vivo. Les deux fonctions Norm (une par direction de propagation) sont illustrées sur la ligne supérieure de l’image. Ils sont également désignés image du spectre des ondes guidées (GWSI). À partir des maxima de ces images, il est possible d’extraire les modes guidés expérimentaux (points bleus et rouges) par rapport au modèle le mieux ajusté (sous-image en bas à gauche). Le modèle le mieux ajusté est paramétré par deux valeurs, l’épaisseur corticale (Ct.Th) et la porosité (Ct.Po), correspondant à la position maximale de la fonction du problème inverse (sous-image en bas à droite). Leurs valeurs sont indiquées dans le titre de chaque panneau. Le raccord vA0 est représenté par une ligne pointillée (à gauche). Les images du spectre des ondes guidées et l’image du problème inverse sont normalisées (c’est-à-dire que la valeur des pixels varie de 0 à 1) par la construction19,20. Les valeurs des deux vitesses mesurées, vFAS et vA0, sont indiquées dans le titre de la sous-image en haut à droite. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig02large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig03.jpg"> 
Figure 3 : Interface homme-machine (IHM). L’IHM montre en réalité les deux GWSI (un par direction de propagation), l’image du problème inverse, les paramètres d’intérêt et les paramètres de qualité. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig03large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig04.jpg"> 
Figure 4 : Exemple de rapport automatisé. Le rapport indiquait les données du participant et de l’opérateur ainsi que les valeurs finales des paramètres d’intérêt et les paramètres de qualité. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig04large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig05.jpg"> 
Figure 5 : Exemple du deuxième rapport pour un cas cohérent, identique au rapport automatisé illustré à la figure 4. La figure montre 4 séries de 1 participant et 1 opérateur : images de problèmes inverses (colonne de gauche) et numéros d’onde expérimentaux comparés au modèle le mieux ajusté (colonne de droite). Les valeurs affichées correspondent à la moyenne et à l’écart-type des acquisitions conservées sur la série de 10 acquisitions. Le nombre d’acquisitions conservées est indiqué dans le titre de la colonne de droite, par exemple, (7/10) pour la première série. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig05large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig06.jpg"> 
Figure 6 : Exemple du deuxième rapport pour un cas ambigu d’épaisseur corticale. La figure montre 4 séries de 1 participant et 1 opérateur : images de problèmes inverses (colonne de gauche) et numéros d’onde expérimentaux comparés au modèle le mieux ajusté (colonne de droite). Les valeurs affichées correspondent à la moyenne et à l’écart-type sur les acquisitions conservées sur la série de 10 acquisitions. Le nombre d’acquisitions conservées est indiqué dans le titre de la colonne de droite, par exemple, (10/10) pour la première série. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig06large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig07.jpg"> 
Figure 7 : Fiabilité entre opérateurs. Les résultats sont présentés pour les 4 paramètres d’intérêt obtenus par les 3 opérateurs auprès de 14 participants. Les valeurs obtenues par les 3 opérateurs (axe des y) sont comparées à la valeur moyenne des 3 opérateurs (axe des x). Les coefficients de corrélation intraclasse (ICC) sont indiqués dans les titres. L’écart-type σ et le coefficient de variation CV sont également indiqués. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig07large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>

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