Name: Valutazione dellosso corticale mediante onde guidate da ultrasuoni: uno studio di riproducibilità in una popolazione sana (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-31T12:20:00.000+00:00
Duration: 9 min 2 s
Description: Scopri la valutazione dell'osso corticale con onde ultrasonore guidate BDAT per applicazioni cliniche non invasive. Questo studio dimostra l'affidabilità del dispositivo su 14 partecipanti sani.

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>Valutazione dell'osso corticale con il dispositivo BDAT a ultrasuoni

<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 GB RAM, Inrel Core i7)</td><td>per ricevere i segnali campionati e applicare le fasi di elaborazione del segnale. I risultati vengono visualizzati in tempo quasi reale (fino a 4 al secondo) attraverso un'interfaccia uomo-macchina dedicata (HMI, BleuSolid, Pomponne, Francia) che consente la guida alla misurazione;</td></tr><tr><td>Trasformatore di isolamento elettrico&nbsp;</td><td>REOMED, Solingen, Germania</td><td>IEC / EN 60601-1</td><td>per proteggere il dispositivo, il paziente e altri dispositivi da qualsiasi pericolo elettrico</td></tr> Modulo <tr><td>elettronico</td><td>Altha&iuml; s, Tours, Francia</td> invia <td>internamente</td><td>segnali di eccitazione (mezzo periodo di tensione negativa di 170 V) e discretizza i segnali ricevuti (1024 punti temporali per ricevitore a 20 MHz di frequenza di campionamento e 12 bit dinamico) prima di inviarli al computer. I ritardi e l'amplificazione possono essere adattati utilizzando leggi lineari al fine di ottimizzare il campionamento dei dati all'interno degli intervalli accessibili.</td></tr><tr><td>Interfaccia uomo-macchina</td><td>BleuSolid, Pomponne, Francia</td><td>N/A Interruttore a</td><td></td></tr><tr><td>pedale</td> HMI <td>Falce, Germania</td><td>Interruttore a pedale USB 2</td><td>per avviare una serie di acquisizioni</td></tr><tr><td>Righello</td><td>Westcott, USA</td><td>10417</td><td>per localizzare il sito di misurazione</td></tr><tr><td>Raggio della sonda ultrasonica</td><td>Vermon, Tours, Francia</td><td>in-house</td><td>Frequenza centrale di 1 MHz, 24 ricevitori con passo di 0,8 mm e due blocchi di 5 trasmettitori con passo di 1 mm.</td></tr><tr><td>Sonda a ultrasuoni tibia</td><td>Vermon, Tours, Francia</td><td></td><td>Frequenza centrale interna di 0,5 MHz, 24 ricevitori con passo di 1,2 mm e due blocchi di 5 trasmettitori con passo di 1,5 mm</td></tr><tr><td>Sonde</td><td></td><td></td> a ultrasuoni <td>progettate secondo la geometria bidirezionale: un singolo array di ricevitori circondato da due array di trasmettitori. I tre array sono allineati, isolati meccanicamente ed elettricamente per ridurre al minimo i segnali di accoppiamento. &nbsp; Le sonde sono adattate a due siti diversi, un terzo del radio distale e la tibia media.</td></tr></tbody></table>

valutazione dell'osso corticale mediante onde guidate da ultrasuoni: uno studio di riproducibilità in una popolazione sana

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

È stato condotto uno studio di riproducibilità considerando 3 operatori (un esperto, due principianti) e 14 partecipanti sani (6 donne, 8 uomini, 21-53 anni). Gli operatori alle prime armi sono stati addestrati per circa 3 ore a comprendere e mettere in pratica il protocollo di acquisizione. Quindi, i partecipanti sono stati misurati per 2 settimane nell'agosto 2023. Ogni misurazione è stata eseguita in modo indipendente. Tutti gli operatori erano in cieco, cioè un operatore non conosceva i risultati ottenuti dagli altri due.
Ripetibilità intra-operatore 
La Figura 5 illustra la ripetibilità intra-operatore per un caso coerente: 4 serie di 10 acquisizioni acquisite su un partecipante e un operatore. La prima colonna corrisponde alle funzioni inverse del problema, mentre la seconda colonna mostra la dispersione sperimentale in modalità guidata rispetto al modello più adatto. Ogni linea di figure corrisponde a una serie di successo. Il numero delle acquisizioni mantenute è riportato nel titolo: 7 su 10 per la prima serie e 10 su 10 per le successive. Per ogni serie vengono fornite le medie e le deviazioni standard e i quattro parametri (vFAS, vA0, Ct.Th e Ct.Po). Inoltre, vengono mostrati anche i parametri di qualità: angolo bidirezionale (alfa), massimo della funzione inversa del problema (max), differenza assoluta con il secondo massimo (diff) e valore medio della parte più bassa del GWSI (lowk).
Le deviazioni standard intra-serie sono basse, circa 0,02 mm per lo spessore corticale, meno dello 0,5% per la porosità corticale e meno di 20 m∙s-1 per le due velocità, indicando che le posizioni della sonda di portata erano stabili. Si può poi osservare che i valori medi ottenuti per ogni serie sono molto vicini, in particolare per i valori di spessore compresi tra 3,4 mm e 3,5 mm e per i valori di vFAS compresi tra 4040 m∙s-1 e 4070 m∙s-1. Si noti che una differenza di 40 m∙s-1 corrisponde a una differenza dell'1% per un valore medio di 4000 m∙s-1. Variazioni maggiori sono osservate per la porosità corticale, che varia dall'8% al 12%, e per la velocità vA0, che varia da 1700 m∙s-1 a 1740 m∙s-1. In questo caso coerente, quasi tutte le acquisizioni sono coerenti, cioè vicine l'una all'altra. Non c'è quasi nessuna ambiguità nel risultato finale dei quattro parametri di interesse.
Un secondo caso è illustrato nella Figura 6 per un caso meno regolare. In questo caso, tre parametri, vFAS, vA0 e Ct.Po sono molto stabili, con valori rispettivamente di circa 4120 m∙s-1, 1700 m∙s-1 e 10%. Il caso dello spessore corticale è più difficile in quanto si osservano due soluzioni ambigue, 2,6 mm e 3,5 mm, in accordo con un piccolo valore di differenza (diff inferiore allo 0,5%) tra i due primi massimi della funzione inversa del problema. Nel precedente caso regolare, questa differenza variava dall'1% al 3%. L'ambiguità viene rimossa da un'analisi esperta, in questo caso, osservando l'accordo tra modalità guidate sperimentali e teoriche (colonna di destra). Nel caso dello spessore più basso, l'accordo è migliore nella parte più bassa dello spettro (due prime serie). Per le ultime due serie, c'è un modo teorico con pochissimi punti sperimentali, intorno a 0,5 MHz, che indica una concordanza più scarsa rispetto alla serie precedente. Inoltre, il parametro diff (0,1%) è inferiore ai valori delle prime due serie (0,4% e 0,2%). In questo caso, la scelta della soluzione mantenuta (2,6 mm) non è ancora automatizzata ed è ancora necessario un esperto. Tuttavia, i tre operatori hanno affrontato problemi simili e hanno scelto soluzioni simili, vicine ai 2,6 mm.
Affidabilità extra per l'operatore Tutti i risultati per i 4 parametri di interesse ottenuti dai 3 operatori con i 14 partecipanti sono mostrati in Figura 7. I coefficienti di correlazione intraclasse (ICC) sono stati calcolati seguendo la formula e il codice Matlab precedentemente pubblicato 37,38,39. L'ICC è comunemente utilizzato per la valutazione dell'affidabilità delle scale di misurazione, in particolare per applicazioni biomediche. I valori ICC compresi tra 0,75 e 0,9 sono generalmente associati a una buona affidabilità, mentre i valori ICC superiori a 0,9 sono considerati un'eccellente affidabilità. Il valore più basso per ICC (0,76) è stato ottenuto per il parametro vA0. La deviazione standard era pari a 17 m∙s-1, che è circa il 7% dell'intervallo di misura dell'ordine di 250 m∙s-1. Valori simili sono stati osservati per Ct.Po con ICC pari a 0,80, e una deviazione standard dell'1,1%, circa il 10% dell'intervallo. Un'ottima affidabilità (ICC circa 0,9) è stata ottenuta per gli altri due parametri, Ct.Th e Ct.Po, con una deviazione standard inferiore al 10% del range.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig01.jpg"> 
Figura 1: diverse parti del dispositivo a ultrasuoni a trasmissione assiale bidirezionale (BDAT). Il prototipo include l'isolamento elettronico (1), un interruttore a pedale (2), due sonde (3.1 e 3.2), un modulo elettronico (4), un computer (5) e un righello (6). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig01large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig02.jpg"> 
Figura 2: Acquisizione tipica su avambraccio in vivo. Le due funzioni Norm (una per direzione di propagazione) sono mostrate nella riga superiore dell'immagine. Sono anche indicati come immagini dello spettro delle onde guidate (GWSI). Dai massimi di queste immagini, è possibile estrarre le modalità guidate sperimentali (punti blu e rossi) confrontate con il modello più adatto (sotto-immagine in basso a sinistra). Il modello più adatto è parametrizzato da due valori, spessore corticale (Ct.Th) e porosità (Ct.Po), corrispondenti alla posizione massima della funzione inversa del problema (sottoimmagine in basso a destra). I loro valori sono mostrati nel titolo di ogni pannello. Il raccordo vA0 viene visualizzato come una linea tratteggiata (a sinistra). Le immagini dello spettro d'onda guidato e l'immagine del problema inverso sono normalizzate (cioè, il valore dei pixel varia da 0 a 1) dalla costruzione19,20. I valori delle due velocità misurate, vFAS e vA0, sono indicati nel titolo dell'immagine secondaria in alto a destra. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig02large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig03.jpg"> 
Figura 3: Interfaccia uomo-macchina (HMI). L'HMI mostra in reale i due GWSI (uno per direzione di propagazione), l'immagine inversa del problema, i parametri di interesse e i parametri di qualità. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig03large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig04.jpg"> 
Figura 4: Esempio di report automatizzato. Il report riportava i dati del partecipante e dell'operatore nonché i valori finali dei parametri di interesse e dei parametri di qualità. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig04large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig05.jpg"> 
Figura 5: Esempio del secondo report per un caso coerente, uguale al report automatizzato mostrato nella Figura 4. La figura mostra 4 serie di 1 partecipante e 1 operatore: immagini di problemi inversi (colonna di sinistra) e numeri d'onda sperimentali confrontati con il modello più adatto (colonna di destra). I valori indicati corrispondono alla media e alla deviazione standard delle acquisizioni mantenute nella serie di 10 acquisizioni. Il numero di acquisizioni mantenute è indicato nel titolo della colonna di destra, ad esempio (7/10) per la prima serie. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig05large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig06.jpg"> 
Figura 6: Esempio del secondo rapporto per un caso ambiguo per lo spessore corticale. La figura mostra 4 serie di 1 partecipante e 1 operatore: immagini di problemi inversi (colonna di sinistra) e numeri d'onda sperimentali confrontati con il modello più adatto (colonna di destra). I valori indicati corrispondono alla media e alla deviazione standard rispetto alle acquisizioni mantenute nella serie di 10 acquisizioni. Il numero di acquisizioni mantenute è indicato nel titolo della colonna di destra, ad esempio (10/10) per la prima serie. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig06large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66985/66985fig07.jpg"> 
Figura 7: Affidabilità tra operatori. Vengono mostrati i risultati per i 4 parametri di interesse ottenuti dai 3 operatori con 14 partecipanti. I valori ottenuti dai 3 operatori (asse y) vengono confrontati con il valore medio dei 3 operatori (asse x). I coefficienti di correlazione intraclasse (ICC) sono indicati nei titoli. Sono indicati anche il σ di deviazione standard e il coefficiente di variazione CV. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66985/66985fig07large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

Valutazione dell'osso corticale mediante onde guidate da ultrasuoni: uno studio di riproducibilità in una popolazione sana

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

Ricerca

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingegneria

Questo video mostra la tecnica di multispettrometria ecografica a radiofrequenza (REMS) per la valutazione della densità minerale ossea (BMD). Il paziente viene posizionato supino e il gel per ultrasuoni viene applicato al collo del femore, un sito soggetto a frattura nel femore. La sonda emette quindi onde ultrasoniche, che si riflettono sul tessuto osseo a una velocità influenzata dalla BMD. La sonda cattura queste onde riflesse, consentendo la quantificazione della BMD.

Valutazione della densità minerale ossea mediante multispettrometria ecografica a radiofrequenza

Questo studio valuta la tenacità alla frattura dell'osso corticale bovino a livello sub-meso utilizzando test graffi microscopici. Si tratta di un obiettivo originale, rigoroso, e riproducibile metodo proposto sondare la tenacità a frattura sotto la scala macroscopica. Potenziali applicazioni stanno studiando modifiche nella fragilità ossea a causa di malattie come l'osteoporosi.

Valutazione di fragilità dell'osso corticale bovino utilizzando Scratch test

Abbiamo utilizzato un protocollo di campionamento geologico (coring) per procurare campioni ossei corticali di dimensioni uniformi per esperimenti SRμCT dall'aspetto anteriore della femora umana. Questo metodo è minimamente distruttivo, efficiente, si traduce in campioni cilindrici che riducono al minimo gli artefatti di imaging da forme campione irregolari e migliorano la visualizzazione e l'analisi microarchitettonica.

Guida all'elaborazione di sezioni, coring e immagini per l'approvvigionamento e l'analisi di campioni ossei corticali ad alta produttività per synchrotron Micro-CT

Questo articolo metodologico presenta un protocollo di misurazione quantitativa assistito da software per quantificare lo spessore osseo subcondrale istologico nelle articolazioni del ginocchio osteoartritico murino e nelle articolazioni normali del ginocchio come controlli. Questo protocollo è altamente sensibile all'ispessimento sottile ed è adatto per rilevare i primi cambiamenti osteoartritici dell'osso subcondrale.

Misurazione quantitativa assistita da software dello spessore osseo subcondrale osteoartritico

La microtomografia computerizzata (μCT) è uno strumento di imaging non distruttivo che è fondamentale per valutare la struttura ossea negli studi preclinici, tuttavia c'è una mancanza di consenso sulle procedure μCT per l'analisi del callo di guarigione ossea. Questo studio fornisce un protocollo μCT passo-passo che consente il monitoraggio della guarigione delle fratture.

Valutazione della guarigione delle fratture ossee mediante tomografia microcomputerizzata

L'imaging ecografico sta diventando sempre più accessibile in ambito clinico e di ricerca e un protocollo coerente sarà utile per il confronto tra gli studi e per le interpretazioni cliniche. Questo protocollo per la valutazione ecografica è un metodo valido e affidabile per valutare la morfologia del tendine d'Achille in tendini sani, tendinopatici e rotti.

Misurazione della morfologia del tricipite surale sano e ferito

Qui, presentiamo un protocollo per valutare la fragilità in ambito perioperatorio utilizzando l'ecografia point-of-care per misurare lo spessore del quadricipite. Questo metodo offre un'alternativa pratica e non invasiva ai metodi di valutazione tradizionali, migliorando potenzialmente l'assistenza perioperatoria identificando rapidamente i pazienti fragili.

Identificazione della fragilità mediante ecografia point-of-care: acquisizione e valutazione delle immagini

Presentiamo un metodo per analizzare una regione di interesse (ROI) definita dall'utente in un modello longitudinale in vivo di difetto radiale di ratto. Questo metodo consente l'analisi comparativa tra diversi scaffold precedentemente limitati da variazioni nel campo visivo della scansione con tomografia microcomputerizzata (μCT), nell'orientamento del campione e nella presenza basale di scaffold.

Analisi delle immagini con tomografia computerizzata longitudinale per regioni di interesse definite dall'utente in difetti ossei di dimensioni critiche

L'ecografia è l'approccio più comunemente adottato in ambito clinico per la valutazione delle dimensioni e della struttura del tendine d'Achille. Per ampliare la valutazione del tendine d'Achille in modo più completo, l'approccio di caratterizzazione tissutale ecografica (UTC) è stato recentemente proposto e convalidato in studi clinici.

Caratterizzazione tissutale ecografica del tendine d'Achille umano mediante quantificazione della stabilità dei modelli di eco

Monostrati auto-assemblati (SAM) formato da tioli alcani a catena lunga su oro fornire ben definito substrati per la formazione di pattern proteico delle cellule e di confino. Stampa microcontact di hexadecanethiol utilizzando un (PDMS) polidimetilsilossano timbro seguita da riempimento con un glicole-terminated alcano tiolo monomero produce un modello in cui proteine ​​e cellule di assorbire solo alla regione timbrato hexadecanethiol.

La creazione di substrati Patterned bidimensionali per confinamento di proteine ​​e cellule

Scopri la valutazione dell'osso corticale con onde ultrasonore guidate BDAT per applicazioni cliniche non invasive. Questo studio dimostra l'affidabilità del dispositivo su 14 partecipanti sani.

Valutazione dell'osso corticale mediante onde guidate da ultrasuoni: uno studio di riproducibilità in una popolazione sana

Esplora altri video