Name: Hipoplazja śródtwarzy i morfologia podstawy czaszki w syndromowej kraniosynostozie: badanie porównawcze z wykorzystaniem modelu regresji predykcyjnej (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-11-04T14:45:00.000+00:00
Duration: 8 min 3 s
Description: Odkryj modelowanie regresyjne do planowania operacji kraniosynostozy zespołowej u dzieci. Wykorzystaj pomiary morfologii śródtwarzy i podstawy czaszki dostosowane do wieku dla precyzyjnej oceny przedoperacyjnej.

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

Prace te były wspierane przez grupę Oro-Kranioszczęzilofacialnych i Chirurgicznych (OCReS) Universiti Malaya, Wydział Stomatologii Universiti Malaya.

Badanie to zostało zatwierdzone przez Komitet Etyki Medycznej, Wydział Stomatologii, Universiti Malaya, Kuala Lumpur (DF OS1921/0082(P)). Ponieważ badania obejmowały dane z retrospektywnej i anonimizowanej tomografii komputerowej (CT) bez użycia tkanek biologicznych lub płynów, nie wymagała się zgody pacjenta. Metodologia tego badania opierała się na procedurach określonych przez Hariri i in.9 , z kilkoma modyfikacjami. Używany sprzęt i oprogramowanie są wymienione w Tabeli Materiałów.
1. Wybór obiektu i pobieranie danych z tomografii komputerowej
Retrospektywne tomografie komputerowej czaszki pacjentów pediatrycznych z diagnozą syniosynostozy czaszki (SC) zostały pobrane z cyfrowego archiwum obrazowego Kliniki Czaszkowo-Twarzowej w University Malaya Medical Centre (UMMC), obejmujące okres od listopada 2015 do grudnia 2022 roku. Dodatkowo uwzględniono prospektywne tomografie komputerowe uzyskane między majem 2023 a styczniem 2024 roku.
Potencjalni uczestnicy byli identyfikowani na podstawie dokumentacji Kliniki Czaszkowo-Twarzowej i ręcznie przesiewani przez badacza zgodnie z wcześniej ustalonymi kryteriami kwalifikacyjnymi. Kryteria włączenia obejmowały: (1) potwierdzoną diagnozę syndromicznej kraniosynostozy przez chirurgów czaszkowo-twarzowych, (2) dostępność pełnej dokumentacji medycznej oraz (3) wiek <12 lat. Osoby kontrolne również miały mniej niż 12 lat i wymagały wykonania kompletnych tomografii czaszki i twarzy bez wypadłych anomalii czaszkowo-twarzowych. Kryteria wykluczające stosowane dla wszystkich kohort obejmowały wiek ≥12 lat, niesyndromową lub izolowaną kraniosynostozę, niepełną dokumentację kliniczną lub obrazową, historię operacji czaszkowo-twarzowych lub hipoplazję śródtwarzy związaną z innymi zespołami. Po badaniu ostateczna lista kwalifikujących się uczestników została przekazana Jednostce Badawczej Obrazowania Biomedycznego w celu uzyskania zestawów danych z niekontrastowej tomografii czaszki. Dane obrazowe były udostępniane na płytach kompaktowych (CD) w formacie Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM), z protokołami akwizycji standaryzowanymi zgodnie z wytycznymi działu (grubość osi ≤1,00 mm, pełne pokrycie czaszkowo-twarzowe oraz spójna rozdzielczość wokseli). Jednostka obrazowania biomedycznego zweryfikowała kompletność zbioru danych, brak istotnych artefaktów oraz zgodność ze standardami DICOM przed wydaniem. Wszystkie zweryfikowane zbiory danych zostały bezpiecznie zarchiwizowane i następnie przygotowane do importu do oprogramowania do 3D medycznej obróbki obrazów w celu trójwymiarowej rekonstrukcji i analizy. Wybrano łącznie trzydzieści uczestników, podzielonych równomiernie na trzy kohorty: nieoperowaną grupę SC (SCNO), grupę operacyjną SC (SCO) oraz grupę kontrolną (n = 10 na grupę).
2. 3D rekonstrukcja i identyfikacja zabytków
Wszystkie importowane zbiory danych były wyświetlane w płaszczyźnie osiowej, strzałkowej i koronalnej, wraz z trójwymiarowym podglądem. Metadane w plikach DICOM umożliwiały automatyczne wyodrębnianie parametrów akwizycji (grubość fragmentów, rozdzielczość wokseli i liczba fragmentów). Aby wygenerować trójwymiarowy model objętościowy, najpierw stworzono maskę kością, a następnie ją zrekonstruowano, wybierając Segmentację → Obliczanie 3D w Mimikach. Segmentacja została dodatkowo udoskonalona za pomocą funkcji thresholding, dostępnej przez Segmentation → Thresholding na głównym pasku narzędzi. Zmienność definicji kości lub obecność nadmiernego szumu można zaobserwować, gdy podczas segmentacji zastosowano nieodpowiednie zakresy Jednostki Hounsfield (HU). Problem ten można rozwiązać poprzez zastosowanie standardowego progu "Kość (CT)" dostępnego w oprogramowaniu obrazowania medycznego 3D oraz dopracowanie masek segmentacyjnych za pomocą funkcji Edit Mask , aby wykluczyć artefakty i poprawić ciągłość strukturalną. Proces ten zapewniał, że w masce podświetlano tylko struktury kostne, wykluczając sąsiednie tkanki miękkie i zmniejszając szumy obrazowe lub artefakty.
Anatomiczne punkty orientacyjne były identyfikowane i oznaczane za pomocą narzędzia do tworzenia punktów, znajdującego się w sekcji Pomiary → Utworzenie punktu. Dla każdego punktu orientacyjnego badacz obracał i powiększał rekonstrukcję 3D, aby zoptymalizować widoczność, a następnie umieszczał punkt bezpośrednio na stanowisku anatomicznym jednym kliknięciem myszy. Zarejestrowano następujące punkty orientacyjne: sella (S) w środku sella turcica, Nasion (N) na styku szwu czołowo-nosowego, Basion (Ba), definiowany jako przedni środek kości potylicznej w synhondrosis klinowo-potylicznej, oraz prawy i lewy szew jarzmako-szczękowy (ZMR, ZML) na krawędzi podoczodołu. Drobna zmienność w pozycjonowaniu punktów orientacyjnych może wystąpić, gdy punkty są definiowane z jednej perspektywy obserwacyjnej. Aby zwiększyć dokładność, każdy punkt orientacyjny był potwierdzany pod wieloma kątami widzenia poprzez obracanie trójwymiarowej rekonstrukcji i porównanie z płaszczyznami osiowymi, strzałkowymi i koronalnymi przed ostatecznym umieszczeniem. Każdy punkt orientacyjny był automatycznie przechowywany w drzewie projektu pod listą "Pomiary". Pełny zestaw współrzędnych i etykiet punktów orientacyjnych został wyeksportowany za pomocą funkcji Eksport pomiarów , tworząc zbiory danych w formacie .csv lub .xls. Te punkty orientacyjne zostały następnie wykorzystane jako punkty odniesienia do liniowych pomiarów podstawy czaszki i szkieletu śródtwarzy.
3. Liniowe pomiary zmiennych czaszkowych i śródtwarzowych
Liniowe pomiary czaszkowo-twarzowe wykonywano w oprogramowaniu do przetwarzania obrazów medycznych 3D, wykorzystując funkcję pomiaru odległości. Po trójwymiarowej rekonstrukcji i umieszczeniu punktów orientacyjnych narzędzie pomiarowe było dostępne przez menu Analiza → Pomiary → Odległość między punktami . W tej funkcji podczas rekonstrukcji 3D ręcznie wybrano dwa punkty orientacyjne anatomiczne, a oprogramowanie automatycznie obliczało euklidesową odległość między wybranymi współrzędnymi, a wyniki były wyświetlane w oknie Wyniki pomiarów.
Uzyskano następujące pomiary liniowe: SN (przednia długość nasady czaszki), zdefiniowana jako odległość między sellą (S) a nosem (N); SBa (tylna długość podstawy czaszki), definiowana jako odległość między sellą (S) a basionem (Ba); NBa (całkowita długość podstawy czaszki), definiowana jako odległość między nasionem (N) a basionem (Ba); oraz ZMR - ZML (szerokość szczęki), definiowana jako odległość międzyzygomatyczna między prawym a lewym szwem jarzmatematyczno-szczękowym. Każdy pomiar wykonywano bezpośrednio na modelu 3D, stosując narzędzia do zoomu i rotacji w razie potrzeby, aby zapewnić dokładne rozmieszczenie punktów.
Po zakończeniu lista pomiarów była automatycznie aktualizowana w drzewie projektu oprogramowania. Cały zbiór danych został wyeksportowany za pomocą funkcji Eksport Pomiarów i zapisany w .xls formacie, uwzględniając wszystkie etykiety punktów orientacyjnych z odpowiadającymi im wartościami liniowymi. Te eksportowane wartości zostały następnie wykorzystane do analizy statystycznej.
4. Zastosowanie modelu regresji
Eksportowane pomiary zostały zaimportowane do programu arkusza kalkulacyjnego do dalszej analizy. Stosując wzór regresji Haririego-Ros-Nor, obliczono przewidywane wartości zarówno dla całkowitej długości podstawy czaszki, jak i szerokości szczęki. Zastosowano następujące równania:
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/69176/69176eq1.jpg" style="margin: auto;" />
Przewidywane wartości uzyskane z tych wzorów porównywano następnie z odpowiadającymi zmierzonymi wartościami dla każdego badanego, aby ocenić spójność i odchylenia morfologii czaszki poprzez obliczenie odchylenia standardowego zbioru danych. Następnie zbiór danych jest gotowy do analizy statystycznej.
5. Analiza statystyczna
Wszystkie zmierzone i przewidywane wartości zostały zebrane w jeden zbiór danych i przeanalizowane za pomocą oprogramowania do analizy statystycznej. Najpierw obliczono statystyki opisowe, aby podsumować parametry podstawy i środkowej części twarzy czaszki we wszystkich grupach. Różnice między grupami oceniano za pomocą nieparametrycznego testu Mann–Whitney U. Dodatkowo przeprowadzono analizę korelacji Pearsona, aby ocenić zależność między wiekiem a pomiarami czaszki w każdej grupie. Opracowano wizualne reprezentacje danych, w tym wykresy pudełkowe do porównań grup oraz wykresy liniowe dla trendów korelacji, aby wspierać i wyjaśniać interpretacje statystyczne.

<ol><li>Derderian, C., Seaward, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Syndromic+craniosynostosis%5BTitle%5D)+AND+%22Semin+Plast+Surg%22%5BJournal%5D)">Syndromic craniosynostosis.</a> Semin Plast Surg. 26 (2), 64-75 (2012).</li>
<li>Rostamzad, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevalence+of+ocular+anomalies+in+craniosynostosis%3A+A+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Med%22%5BJournal%5D)">Prevalence of ocular anomalies in craniosynostosis: A systematic review and meta-analysis.</a> J Clin Med. 11 (4), 1060(2022).</li>
<li>Chen, K., Kondra, K., Nagengast, E., Hammoudeh, J. A., Urata, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Syndromic+synostosis%3A+Frontofacial+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Oral+Maxillofac+Surg+Clin+North+Am%22%5BJournal%5D)">Syndromic synostosis: Frontofacial surgery.</a> Oral Maxillofac Surg Clin North Am. 34 (3), 459-466 (2022).</li>
<li>Bruce, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age+at+time+of+craniosynostosis+repair+predicts+increased+complication+rate%5BTitle%5D)+AND+%22Cleft+Palate+Craniofac+J%22%5BJournal%5D)">Age at time of craniosynostosis repair predicts increased complication rate.</a> Cleft Palate Craniofac J. 55 (5), 649-654 (2018).</li>
<li>Katouni, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Syndromic+craniosynostosis%3A+A+comprehensive+review%5BTitle%5D)+AND+%22Cerus%22%5BJournal%5D)">Syndromic craniosynostosis: A comprehensive review.</a> Cerus. 15 (12), e50448(2023).</li>
<li>Lun, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+pediatric+head+shape+and+management+of+craniosynostosis%5BTitle%5D)+AND+%22Aus+J+General+Prac%22%5BJournal%5D)">Assessment of pediatric head shape and management of craniosynostosis.</a> Aus J General Prac. 51, 51-58 (2022).</li>
<li>Mathijssen, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guideline+for+care+of+patients+with+the+diagnoses+of+craniosynostosis%3A+Working+group+on+craniosynostosis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Craniofac+Surg%22%5BJournal%5D)">Guideline for care of patients with the diagnoses of craniosynostosis: Working group on craniosynostosis.</a> J Craniofac Surg. 26 (6), 1735-1807 (2015).</li>
<li>O'hara, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Syndromic+craniosynostosis%3A+Complexities+of+clinical+care%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Syndromol%22%5BJournal%5D)">Syndromic craniosynostosis: Complexities of clinical care.</a> Mol Syndromol. 10 (1-2), 83-97 (2019).</li>
<li>Hariri, F., Malek, R. A., Abdullah, N. A., Hassan, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Midface+hypoplasia+in+syndromic+craniosynostosis%3A+Predicting+craniofacial+growth+via+a+novel+regression+model+from+anatomical+morphometric+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Oral+Maxillofac+Surg%22%5BJournal%5D)">Midface hypoplasia in syndromic craniosynostosis: Predicting craniofacial growth via a novel regression model from anatomical morphometric analysis.</a> Int J Oral Maxillofac Surg. 53 (4), 293-300 (2024).</li>
<li>Blum, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Machine+learning+in+metopic+craniosynostosis%3A+Does+phenotypic+severity+predict+long-term+esthetic+outcome%5BTitle%5D)+AND+%22J+Craniofac+Surg%22%5BJournal%5D)">Machine learning in metopic craniosynostosis: Does phenotypic severity predict long-term esthetic outcome.</a> J Craniofac Surg. 34 (1), 58-64 (2023).</li>
<li>Wahlquist, Y., Soltesz, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+covariate+modeling+using+efficient+simulation+of+pharmacokinetics%5BTitle%5D)+AND+%22IFAC+J+Sys+Con%22%5BJournal%5D)">Automated covariate modeling using efficient simulation of pharmacokinetics.</a> IFAC J Sys Con. 27, 100252(2024).</li>
<li>Kasai, K., Moro, T., Kanazawa, E., Iwasawa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relationship+between+cranial+base+and+maxillofacial+morphology%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Orthod%22%5BJournal%5D)">Relationship between cranial base and maxillofacial morphology.</a> Eur J Orthod. 17 (5), 403-410 (1995).</li>
<li>Zheng, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancing+predictive+tools+for+skeletal+growth+and+craniofacial+morphology+in+syndromic+craniosynostosis%3A+A+focus+on+cranial+base+variables%5BTitle%5D)+AND+%22Diagnostics+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Enhancing predictive tools for skeletal growth and craniofacial morphology in syndromic craniosynostosis: A focus on cranial base variables.</a> Diagnostics (Basel). 15 (13), 1640(2025).</li>
<li>Patel, K. B., Skolnick, G. B., Mulliken, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anthropometric+outcomes+following+fronto-orbital+advancement+for+metopic+synostosis%5BTitle%5D)+AND+%22Plast+Reconstr+Surg%22%5BJournal%5D)">Anthropometric outcomes following fronto-orbital advancement for metopic synostosis.</a> Plast Reconstr Surg. 137 (5), 1539-1547 (2016).</li>
<li>Richtsmeier, J. T., Deleon, V. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphological+integration+of+the+skull+in+craniofacial+anomalies%5BTitle%5D)+AND+%22Orthod+Craniofac+Res%22%5BJournal%5D)">Morphological integration of the skull in craniofacial anomalies.</a> Orthod Craniofac Res. 12 (3), 149-158 (2009).</li>
<li>Tonello, C., Cevidanes, L. H. S., Ruellas, A. C. O., Alonso, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Midface+morphology+and+growth+in+syndromic+craniosynostosis+patients+following+frontofacial+monobloc+distraction%5BTitle%5D)+AND+%22J+Craniofac+Surg%22%5BJournal%5D)">Midface morphology and growth in syndromic craniosynostosis patients following frontofacial monobloc distraction.</a> J Craniofac Surg. 32 (1), 87-91 (2021).</li>
<li>Skolnick, G. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+characterization+of+cranial+defects+after+surgical+correction+for+single-suture+craniosynostosis%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Plast+Surg%22%5BJournal%5D)">Long-term characterization of cranial defects after surgical correction for single-suture craniosynostosis.</a> Ann Plast Surg. 82 (6), 679-685 (2019).</li>
<li>Chufei, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+different+3d+reconstruction+software+tools+in+preoperative+modeling+for+cranio-maxillofacial+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Plastic+Aesthetic+Res%22%5BJournal%5D)">Comparison of different 3d reconstruction software tools in preoperative modeling for cranio-maxillofacial surgery.</a> Plastic Aesthetic Res. 12, 10(2025).</li>
</ol>

Autorzy nie mają żadnych konkurujących interesów do ogłoszenia.

To pilotażowe badanie demonstruje ustrukturyzowany i powtarzalny protokół obrazowania, który integruje analizę opartą na zabytkach z modelowaniem predykcyjnym do ilościowej oceny czaszkowo-twarzowej. Protokół kładzie nacisk na kluczowe kroki metodologiczne, takie jak standaryzowana segmentacja, precyzyjne rozmieszczenie punktów orientacyjnych oraz spójne procedury pomiarowe, aby zapewnić dokładność i powtarzalność. Segmentacja obrazu i rekonstrukcja trójwymiarowa były wykonywane w oprogramowaniu do przetwarzania obrazów ...

Syndromowa kraniosynostoza (SC) to złożona choroba wrodzona spowodowana przedwczesnym zespoleniem szwów czaszkowych, skutkującą ograniczonym wzrostem czaszki, deformacjami podstawy czaszki oraz hipoplazją śródtwarzy, która często prowadzi do powikłań funkcjonalnych i estetycznych 1,2. Te nieprawidłowości mogą ograniczyć drożność dróg oddechowych, integralność wzroku oraz wyniki neurorozwojowe, podkreślając znaczenie wczesnego rozpoznania i precyzyjnej interwencji 1,3. Leczenie chirurgiczne w SC jest szczególnie pilne czasowo, ponieważ opóźniona korekcja zwiększa ryzyko podwyższonego ciśnienia wewnątrzczaszkowego, obturacyjnego bezdechu sennego (OSA) oraz powikłań okulistycznych, takich jak proptoza i ekspozycja rogówki 1,3,4. Dlatego określenie optymalnego momentu postępu czaszki i śródtwarzy pozostaje jednym z najważniejszych i najtrudniejszych aspektów leczenia klinicznego1.
Konwencjonalne metody oceny syndromowej kraniosynostozy często opierają się na opisowych analizach wzrostu oraz progach funkcjonalnych jako wskazówki interwencji chirurgicznej 5,6. Chociaż te podejścia dostarczają ogólnych punktów odniesienia, brakuje im dokładności predykcyjnej specyficznej dla pacjenta i są pod wpływem subiektywności klinicznej 7,8. W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie opracowywaniem modeli ilościowych, które mogą przewidywać trajektorie wzrostu czaszkowo-twarzowe i informować o indywidualnym planowaniu chirurgicznym. Wśród nich model regresji Hariri-Ros-Nor oferuje powtarzalne i ilościowe ramy, ustanawiając predykcyjne zależności między punktami orientacyjnymi czaszki a wymiarami środkowej części twarzy, dostarczając klinicystom obiektywne narzędzie do prognozowania wzrostu i optymalizacji czasu operacji9.
Siła predykcyjna tego modelu jest szczególnie istotna dla najczęściej spotykanych podtypów syndromowych, takich jak zespoły Aperta i Crouzona, które wykazują odrębne wzorce wzrostu i wymagania chirurgiczne9. Dzięki zastosowaniu standardowego obrazowania tomografii czaszkowo-twarzowej oraz powtarzalnych punktów orientacyjnych anatomicznych, takich jak Sella, Nasion, Basion, ZMR i ZML, model może efektywnie i interpretowalnie mierzyć wzrost śródtwarzy, nawet w warunkach klinicznych, gdzie zaawansowane analizy morfometryczne lub metody elementów skończonych są niedostępne9. Jest szczególnie cenny we wczesnym i średnim dzieciństwie (około 4-12 lat), gdy wzrost twarzy jest aktywny, a decyzje dotyczące czasu operacji mają trwałe znaczenie rozwojowe9. Jednak zastosowanie modelu jest ograniczone przez jego uzależnienie od tomografii komputerowej, walidację w obrębie jednej kohorty oraz potencjalne zróżnicowanie u bardzo młodych lub późnych nastolatków, co podkreśla potrzebę integracji z wielodyscyplinarną oceną10.
Opierając się na tym fundamencie, model regresji Hariri-Ros-Nor oferuje powtarzalne, specyficzne dla pacjenta podejście do przewidywania wzrostu podstawy śródtwarzy i czaszki, odpowiadając na ograniczenia obecnych ram opisowych. Ilościowe określenie relacji anatomicznych pozwala na wcześniejszą identyfikację pacjentów zagrożonych pogorszeniem funkcji oraz wspiera proaktywne, oparte na danych planowanie chirurgiczne. Te zdolności mają szczególne znaczenie w zapobieganiu nieodwracalnym powikłaniom związanym z opóźnioną interwencją, takim jak niedrożność dróg oddechowych, nadciśnienie śródczaszkowe czy zachorowalność okulistyczną. Dlatego celem tego badania jest ocena dokładności i klinicznej przydatności modelu regresji Hariri-Ros-Nor w ocenie wzorców wzrostu podstawy śródtwarzy i czaszki wśród dzieci z syndromem i bez syndromów.

<table><tbody><tr><td>Compact Dics (CD)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Materialise Mimics Oprogramowanie medyczne</td><td>Materialise NV</td><td>Wersja 21</td><td>Oprogramowanie do przetwarzania obrazów medycznych 3D</td></tr><tr><td>Microsoft Excel</td><td>Microsoft Inc.</td><td></td><td>Oprogramowanie do arkuszy kalkulacyjnych</td></tr><tr><td>Komputer osobisty z czytnikiem CD</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pakiet Statystyczny dla Nauk Społecznych (SPSS)</td><td>IBM</td><td>G06TFML</td><td>Oprogramowanie do analizy statystycznej</td></tr></tbody></table>

hipoplazja śródtwarzy i morfologia podstawy czaszki w syndromowej kraniosynostozie: badanie porównawcze z wykorzystaniem modelu regresji predykcyjnej

Midface Hypoplasia and Cranial Base Morphology in Syndromic Craniosynostosis: A Comparative Analysis Study Using a Predictive Regression Model

Hipoplazja śródbłoni jest częstą anomalią u dzieci z zaburzeniami czaszkowo-twarzowymi, takimi jak rozszczep podniebienia i synostoza zespołowa. Głównym problemem funkcjonalnym związanym z tym schorzeniem jest zwężenie dróg oddechowych nosowogardła, prowadzące do chorób układu oddechowego. Przeprowadzono pilotażowe badanie obejmujące 30 zbiorów danych z tomografii komputerowej (CT) obejmującej trzy odrębne grupy (prawidłowa, operowana syndromowa kraniosynostoza oraz nieoperowana syndromowa kraniosynostoza), aby ocenić opublikowany wzór śródtwarzy, mianowicie "Hariri-Ros-Nor regresyjny model" do predykcyjnego pomiaru podstawy czaszki w syndromowej kraniosynostozie. Uzyskane wyniki wykazały, że podczas gdy prognozy podstawy czaszki (NBa) były stosunkowo spójne, szerokość środkowej części twarzy (ZMR-ZML) wykazywała istotne rozbieżności względem przewidywanych wartości, szczególnie u pacjentów z operowaną syndrozą czaszkowosynostozową. Wiek istotnie wpływał na dokładność pomiarów i wiarygodność przewidywania. Podsumowując, obecne badanie sugeruje, że modelowanie dostosowane do wieku może zwiększyć dokładność predykcyjną w ocenie czaszkowo-twarzowej. Stanowi potencjalne narzędzie do oceny przedoperacyjnej i indywidualnego planowania chirurgicznego w syndromowej kraniosynostozie.

Według Tabeli 1, zmierzone wartości NBa były konsekwentnie wyższe niż ich przewidywane odpowiedniki we wszystkich grupach, z największym odchyleniem zaobserwowanym w kohorcie operowanej syndromowej kraniosynostozy (SCO). Dla porównania, wartości ZMR-ZML (szerokość szczęki) były istotnie niższe niż przewidywano we wszystkich kategoriach, co wykazuje znaczną zmienność.
Po analizie korelacji Pearsona (Tabela 2) i rozkładzie na wykresie rozrzutowym macierzy (<stro...

Badanie zaproponowało modelowanie regresji dostosowane do wieku, wykorzystujące morfologię śródbłoni i podstawy czaszki jako potencjalne narzędzie do oceny przedoperacyjnej oraz indywidualnego planowania chirurgicznego u dzieci z syndromową kraniosynostozą (SC).

Hipoplazja śródtwarzy i morfologia podstawy czaszki w syndromowej kraniosynostozie: badanie porównawcze z wykorzystaniem modelu regresji predykcyjnej

Midface hypoplasia is a common anomaly in children with craniofacial disorders such as cleft palate and syndromic synostosis. A major functional issue ...

Moje badania koncentrują się na tym, jak pomiary śródtwarzy i czaszki dostosowane do wieku poprawiają planowanie chirurgiczne w przypadku syndromowej kraniosynostozy. Najnowsze osiągnięcia obejmują modelowanie morfologiczne oraz analitykę predykcyjną, umożliwiającą dokładniejsze, spersonalizowane planowanie chirurgii czaszkowo-twarzowej. Aby zacząć, otwórz archiwum cyfrowego obrazowania.Pobierz retrospektywne zbiory danych z tomografii czaszki pacjentów pediatrycznych z diagnozą syndromowej kraniosynostozy. Wybrani osoby spełniające kryteria włączenia, potwierdzone rozpoznanie syndromowej kraniosynostozy przez chirurgów czaszkowo-twarzowych, kompletna dokumentacja medyczna oraz osoby poniżej 12 lat. Podobnie wybrani badanci kontrolni przeprowadzili pełne tomografie komputerowe czaszki i twarzy oraz nie wykazali się wywiadem anomalii czaszkowo-twarzowych.Po otrzymaniu zestawów danych tomografii komputerowej w formacie DICOM bez kontrastu, upewnij się, że protokoły obrazowania spełniają standardy działu. Bezpiecznie archiwizuj wszystkie zweryfikowane zbiory danych i przygotuj je do importu do trójwymiarowego oprogramowania do przetwarzania obrazów medycznych do rekonstrukcji i analizy. Wybierz 30 uczestników i podziel je równomiernie na trzy kohorty: nieoperowaną syndromową kraniosynostozę, operowaną syndromową kraniosynostozę oraz kontrolę normalną z 10 uczestnikami w każdej grupie.Wyświetlaj wszystkie importowane zbiory danych jednocześnie w płaszczyznach osiowych, strzałkowych i koronalnych, wraz z trójwymiarowym podglądem. Aby rozpocząć trójwymiarową rekonstrukcję objętościową, kliknij Nowa Maska, aby wygenerować początkową rekonstrukcję. Zaznacz pola dla Fill hole i Keep largest, potem naciśnij OK. Teraz rozwiąż problemy z segmentacją spowodowane nieodpowiednimi zakresami jednostek Hounsfield, stosując standardowy próg kości.Udoskonal maskę segmentacji za pomocą funkcji Edytuj Maski, aby usunąć artefakty i zapewnić ciągłość strukturalną. Przejdź do zakładki Analizuj i kliknij Mierz i Analizuj. Zaznacz punkty orientacyjne: sella S w środku sella turcica, nos N na styku szwów czołowo-nosowych, basion BA w przednim środku kości potylicznej przy synhondrosis klinowo-potylicznej oraz prawy i lewy szew jarzmaico-szczękowy ZMR, ZML na krawędzi podoczodołu.Aby potwierdzić każdy punkt orientacyjny, spójrz na niego z różnych perspektyw i porównaj z płaszczyznami osiowymi, strzałkowymi i koronalnymi dla dokładności. Wszystkie oznaczone punkty automatycznie przechowują w sekcji Pomiary drzewa projektu. Eksportuj współrzędne i etykiety każdego punktu orientacyjnego, korzystając z funkcji Eksport pomiarów, aby wygenerować zbiory danych w formacie CSV lub XLS.Ręcznie wybierz dowolne dwa punkty anatomiczne w rekonstrukcji 3D, co pozwala oprogramowaniu automatycznie obliczyć i wyświetlić euklidesową odległość między nimi w oknie wyników pomiarów. Następnie pozwól oprogramowaniu na automatyczną aktualizację listy pomiarów w drzewie projektu po jego zakończeniu. Eksportuj cały zbiór danych za pomocą funkcji Eksportuj pomiary i zapisz go w formacie XLS.Zaimportuj wyeksportowany zbiór danych pomiarów liniowych do programu arkusza kalkulacyjnego do analizy. Do obliczenia przewidywanych wartości całkowitej podstawy czaszki i szerokości szczęki należy zastosować wzór regresji Haririego-Ros-Nor. Porównaj przewidywane wartości z mierzonymi wartościami dla każdego badanego, aby ocenić spójność i odchylenia morfologiczne.Oblicz odchylenie standardowe różnic między zmierzonymi a przewidywanymi wartościami, aby ilościowo określić zmienność zbioru danych. Następnie przygotuj finalny zbiór danych do dalszej analizy statystycznej. Po zebraniu wszystkich zmierzonych i przewidywanych wartości w jeden zbiór danych, importuj je do oprogramowania do analizy statystycznej.Oblicz statystyki opisowe, aby podsumować pomiary podstawy i środkowej części twarzy czaszki we wszystkich grupach badanych. Do oceny różnic w pomiarach czaszki między grupami wykorzystaj nieparametryczny test Mann-Whitney U. Przeprowadź analizę korelacji Pearsona, aby określić związek między wiekiem a pomiarami czaszki w każdej grupie.Stwierdzono silną dodatnią korelację między NBa a ZMR-ZML w grupie normalnej, co pokazuje macierz rozpraszania, popartą korelacją Pearsona 0,992. Zmierzone wartości NBa były konsekwentnie wyższe niż przewidywane we wszystkich grupach, z największym odchyleniem zaobserwowanym w grupie operowanej zespołowej z kraniosynostozą. Zmierzone wartości ZMR-ZML były istotnie niższe niż przewidywane we wszystkich grupach, co świadczy o znacznej zmienności.W grupie normalnej analiza korelacji Pearsona wykazała silne powiązania między wiekiem zarówno w NBa, jak i ZMR-ZML. W grupie SC nieoperowanej silna korelacja została zaobserwowana tylko dla ZMR-ZML, podczas gdy grupa operowana SC wykazywała słabe korelacje we wszystkich zmiennych. Obserwowano większą zmienność i szersze zakresy interkwartylowe zarówno w wartościach NBa, jak i ZMR-ZML w porównaniu z grupą normalną w kohorcie operowanej przez SC.Rozkłady proporcji dla grupy kontrolnej o normie skupiały się wokół wartości centralnych, podczas gdy grupy operacyjne i nieoperowane SC wykazywały szersze rozkłady o skrajnych wartościach. Grupa operowana przez SC wykazała niższy medianowy wskaźnik i zmniejszony rozrzut w porównaniu do grupy nieoperowanej przez SC. Ustaliliśmy, że dostosowanie wieku poprawia dokładność promieniowania morfologii czaszkowo-twarzowej.Jest to ważne dla personalizacji lub indywidualności w planowaniu operacji pacjenta. Dlatego rozwiązujemy luki w dokładności predykcyjnej, integrując każdego pacjenta i jego pomiary oparte na czaszce jako kluczowy czynnik w naszym modelu predykcyjnym. Nasz protokół oferuje lepszą, indywidualną prognozę poprzez dostosowanie do wieku, w przeciwieństwie do statycznych modeli opartych na czaszce.

midface-hypoplasia-cranial-base-morphology-syndromic-craniosynostosis

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Obrazowanie konfokalne w czasie jest potężną techniką przydatną do charakteryzowania rozwoju embrionalnego. W tym miejscu opisujemy metodologię i charakteryzujemy morfogenezę twarzoczaszki w zarodkach typu dzikiego, a także pdgfra, smad5 i zmutowanych smo.

Analiza morfogenezy twarzoczaszki u danio pręgowanego przy użyciu mikroskopii konfokalnej 4D

Opracowano metodę ilościowego określania wielkości i kształtu zarodków Xenopus laevis. W tym protokole tradycyjne pomiary wielkości są połączone z morfometrią geometryczną, aby umożliwić bardziej wyrafinowane analizy rozwoju i wad ustno-twarzowych.

Kwantyfikacja fenotypów ustno-twarzowych u Xenopus

Ten manuskrypt przedstawia metody analizy zmian morfometrycznych i komórkowych w obrębie kłykcia żuchwy gryzoni.

Metoda analizy morfometrycznej i komórkowej mysiego kłykcia żuchwy

Tutaj proponujemy praktyczne, wykonalne i powtarzalne wytyczne oceny wspomaganej komputerowo rekonstrukcji żuchwy, aby stworzyć jednolitość między badaniami dotyczącymi oceny dokładności pooperacyjnej. Niniejszy protokół stanowi kontynuację i określa wcześniejszą publikację niniejszych wytycznych dotyczących oceny.

Wytyczne oceny pooperacyjnej dla komputerowo wspomaganej rekonstrukcji żuchwy

W miarę rozwoju technologii i stawania się coraz bardziej przyjazną dla użytkownika, planowanie operacji oraz dostosowane do potrzeb pacjenta szablony chirurgiczne i płytki mocujące powinny być wykonywane przez chirurga. Przedstawiamy protokół planowania 3D ortognatycznych ruchów szkieletu oraz planowania 3D i drukowania płytek mocujących i szablonów chirurgicznych dostosowanych do potrzeb pacjenta.

Leczenie deformacji twarzy za pomocą planowania 3D i drukowania implantów dostosowanych do potrzeb pacjenta

Ten protokół opisuje kanoniczną metodę zrozumienia krytycznych genów kontrolujących aktywność osteoklastów in vivo. Metoda ta wykorzystuje transgeniczny model myszy i niektóre techniki kanoniczne do analizy fenotypu szkieletu.

Analiza fenotypu szkieletowego modelu myszy z warunkową delecją Stat3

Prezentowany tutaj jest szczegółowy protokół przeprowadzania trójwymiarowej analizy cefalometrycznej z wykorzystaniem skanów ludzkiej tomografii komputerowej wiązki stożkowej.

Trójwymiarowa demonstracja cefalometrycznej adnotacji punktów orientacyjnych na skanach ludzkiej wiązki stożkowej

Ten manuskrypt przedstawia obszerny protokół do oceny trójwymiarowego (3D) ruchu zębów bocznych szczęki z przezroczystymi nakładkami za pomocą nakładania modelu cyfrowego, nieocenionego narzędzia w ortodoncji i ortopedii zębowo-twarzowej.

Pomiar ruchu zębów tylnych szczęki: ocena modelu z wykorzystaniem nałożenia podniebienia i zębów

Tutaj szczegółowo opisujemy metodę, która opiera się na mikrotomografii komputerowej, do segmentacji i pomiaru modeli 3D kości czaszkowo-szczękowo-twarzowych u myszy, dla lepszej oceny rozwoju kości czaszkowo-szczękowo-twarzowej u myszy niż jest to możliwe przy użyciu obecnych metod.

Analiza malformacji czaszkowo-szczękowo-twarzowych u myszy za pomocą trójwymiarowej mikrotomografii komputerowej

Celem niniejszej pracy było ujednolicenie bezpiecznego i powtarzalnego podejścia chirurgicznego do przeprowadzenia całkowitej poprzecznej amputacji żuchwy u Ambystoma mexicanum w celu badania regeneracji tkanki czaszkowo-twarzowej.

Projektowanie i standaryzacja modelu urazu żuchwy w celu badania regeneracji tkanek czaszkowo-twarzowych w modelu Ambystoma mexicanum

Odkryj modelowanie regresyjne do planowania operacji kraniosynostozy zespołowej u dzieci. Wykorzystaj pomiary morfologii śródtwarzy i podstawy czaszki dostosowane do wieku dla precyzyjnej oceny przedoperacyjnej.

Hipoplazja śródtwarzy i morfologia podstawy czaszki w syndromowej kraniosynostozie: badanie porównawcze z wykorzystaniem modelu regresji predykcyjnej (Wideo) | JoVE Journal

Hipoplazja śródtwarzy i morfologia podstawy czaszki w syndromowej kraniosynostozie: badanie porównawcze z wykorzystaniem modelu regresji predykcyjnej

Przeglądaj więcej filmów