Ultrasonik Kılavuzlu Dalgalar Kullanılarak Kortikal Kemik Değerlendirmesi: Sağlıklı Bir Popülasyonda Tekrarlanabilirlik Çalışması

Araştırmanın amacı, ultrason kullanarak kortikal kemik ölçümleri için klinik bir cihaz geliştirmektir, böylece taşınabilir, en azından taşınabilir ve iyonlaştırıcı olmayabilir. Ölçüm prensibi ultrasonik kılavuzlu dalgalara dayanır, her iki frekans da hem malzemelere hem de kortikal kemiğin geometrisine bağlıdır. Kemik değerlendirmesi için mevcut altın standart, X-ışını kemik dansitometrisi olan DXA'dır.

Kemik mineralozitesi sağlar. Çok kullanışlı, ancak bazı sınırlamaları var. İlk olarak, özel bir oda gerektirir.

Ayrımcılık yeteneği sadece orta düzeydedir ve Latin Amerika gibi dünyanın birçok yerinde, özellikle de halk sağlığı sisteminde yaygın olarak mevcut değildir. MRI veya QCT gibi kemik değerlendirmesi için başka bir cihaz kullanabilirsiniz, ancak bunlar daha büyüktür ve daha az bulunur. Son olarak, ultrasonun çok ilginç ve umut verici bir alternatif olduğu görülüyor.

İlk zorluk, yararlı klinik parametreler bulmaktır. Bu çalışmada, iki tür parametremiz var, hazırlama hızı, çok kolay, sağlam bir ölçü, ancak yorumlanması o kadar kolay değil. Ayrıca kortikal kalınlık ve gözenekliliğe sahibiz, bunlar kemik kalitesi ve miktarı açısından yorumlanması daha kolay, ancak ölçülmesi daha az kolay.

Ve sonra ikinci zorluk, bu parametreyi çok hassas ve güvenilir bir şekilde ölçmektir. Neden? Hastalar arasındaki çok küçük farkı ölçmek istiyoruz. Bir sonraki adım için laboratuvarımız, elektroniğin ilerlemesi sayesinde umarım çok taşınabilir olacak olan yeni nesil cihazın tasarımına odaklanacak.

Ayrıca yapay zeka ve makine öğreniminden elde edilen yeni klinik parametreleri de dahil edeceğiz. Ve son olarak, hastaların önlenmesini ve takibini iyileştirme fikriyle, özellikle kalça kırığı için farklı kırılganlık kırığı bölgelerine de odaklanacağız. Başlamak için, elektrik yalıtım transformatörü elektronik modülünü ve dizüstü bilgisayarı büyük bir masanın üzerine yan yana yerleştirin ve bu parçaların önünde katılımcının ön kolunu yerleştirmek için yeterli boşluk bırakın.

Elektrik yalıtım transformatörünü özel bir kablo kullanarak odanın evsel güç kaynağına takın. Elektronik modülü özel bir güç kablosuyla elektrik yalıtım transformatörüne bağlayın. Modüle güç sağlamak için transformatör üzerindeki açma düğmesine basın, ardından elektronik modülü açın.

Ardından, sayısallaştırılmış sinyallerin bilgisayara iletilmesini sağlamak için özel USB kablosunu kullanarak dizüstü bilgisayarı modüle bağlayın. Dizüstü bilgisayar güç gerektiriyorsa, güç kablosunu elektrik yalıtım transformatörüne bağlayın. Modülün ön tarafında bulunan özel kablo yuvasını kullanarak ultrasonik probu modüle takın.

Pedal anahtarını operatörün ayaklarının yanına zemine yerleştirin ve ölçüm sırasında kolay erişim sağlayın. Pedal anahtarını bir USB kablosu kullanarak dizüstü bilgisayara bağlayın. Başlamak için, katılımcıyı, çift yönlü eksenel şanzımanlı ultrasonik cihazın önündeki masaya çıplak önkolu dayanacak şekilde operatörün önüne oturmaya davet edin.

Radyal stiloidden dirseğe kadar bir cetvel kullanarak yarıçap uzunluğunu ölçün. Uzunluğu üçe bölün. Ardından ölçüm bölgesini bir kalem kullanarak distal yarıçapın üçte biri olarak işaretleyin.

Dizüstü bilgisayardaki insan makine arayüzüne veya HMI simgesine tıklayın. Açılır pencerede, anonimleştirilmiş kimlik, yanallık, ölçülen site, operatör kimliği ve cinsiyet dahil olmak üzere katılımcının verilerini ekleyin. Ardından, ultrasonik dalga yayılımını sağlamak için ultrasonik probun ön tarafına ve katılımcının ön kolundaki işaretli ölçüm bölgesine eko-grafik jel uygulayın.

Probu, merkezini işaretle hizalayarak önkol ile temas edecek şekilde yerleştirin. Probu katılımcının ön kolundaki işaretli konuma temas ettirdikten sonra, HMI yazılımının sağ alt köşesinde bulunan BAŞLAT düğmesine tıklayın. Her 0,5 saniyede bir güncellenen arayüzde görüntülenen ilk gelen sinyalin hızlarını veya VFOS parametre değerini gözlemleyin.

Saniyede 3800 ila 4200 metre normal aralığında bir vFAS parametre değeri elde etmek için prob konumunu yavaşça ayarlayın. Ardından, arayüzün belirli bir durumunda görüntülenen çift yönlü değeri gözlemlerken prob konumunu ayarlayın. Mutlak açı değerini 2 derecenin altına düşürmek için probun bir tarafına hafif bir basınç uygulayın ve prob ile kemik yüzeyi arasında daha iyi paralellik sağlayın.

Arayüzde görüntülenecek VA0 parametre değerini gözlemlerken prob konumunu ayarlayın. Ardından, ardışık hesaplamalar arasındaki VA0 değişiminin saniyede 40 metreden az olduğundan emin olarak, saniyede 1.500 ila 1.900 metre normal aralığında bir değer hedefleyin. Zorluk durumunda, arayüzün sağ sütunundaki kılavuzlu dalga görüntü spektrumlarına bakın.

Üst spektrumun, VA0 değerini temsil eden bir eğime sahip sürekli bir çizgi olarak göründüğünü onaylayın. Ardından, vFAS ve VA0 hızları ve açı değerleri sabitlendiğinde otomatik olarak görünen ters sorun görüntüsünü gözlemleyin. Görüntünün net bir pikselle gösterilen bir maksimum değer ve farklı bir renkle gösterilen bir veya birkaç ikincil maksimum değer içerdiğini onaylayın.

Eksik olan üç kalite parametresi, maksimum, fark ve düşük K, gerçek zamanlı olarak otomatik olarak hesaplanır. Ters problem görüntüsü maksimumunu gözlemlerken prob konumunu yavaşça ayarlayın. Arayüzdeki ilgili durumları kullanarak mümkün olan en yüksek birinci maksimumu ve mümkün olan en düşük ikincil maksimumu bulmayı hedefleyin.

Zorluk durumunda, arayüzün sağ sütunundaki kılavuzlu dalga spektrumu görüntüsünü gözlemleyin. Spektrumun alt kısmının, mümkün olduğunca yüksek parametre kalitesi, düşük K ile yüksek faz hızı modlarını temsil eden sürekli çizgilere sahip olduğundan emin olun. Kabul edilebilir bir ters problem görüntüsü elde edildiğinde, prob konumunu sabitleyin ve ardışık hesaplamalar arasında önemli bir değişiklik olmadığından emin olun.

Sabit bir pozisyon elde edildiğinde, 10 alımdan oluşan bir seri başlatmak için pedal anahtarına ayağınızla basın. Seri sona erdikten sonra, ilgilenilen parametrelerin ortalamalarını ve standart sapmalarını gözlemleyin. Standart sapmalar sabit eşiklerin altındaysa, seriyi kabul edin.

Aksi takdirde, reddedin. STOP seçeneğine bastıktan sonra, oluşturulan PDF'de son değerlerin otomatik olarak raporlandığını doğrulayın. İlk otomatik raporda kullanılan yaklaşık değerler yerine ters problem hesaplamaları için tam dalga kılavuzu model değerleri kullanılarak oluşturulan ikinci kesin raporu doğrulayın.

Tutarlılığı sağlamak için otomatik ve kesin raporları karşılaştırın. Veri kümesini sonlandırmak için otomatik olarak ortadan kaldırılmayan tutarsız serileri kaldırın.