Uno studio sulla forza dell'osso vertebrale mediante un'immagine simile a una micro-CT

In questo studio, ci aspettiamo di raccogliere 10 serie di vertebre (tra T6 e L5) da 10 cadaveri umani fissati in formalina. Il protocollo di studio è stato rivisto e approvato dai comitati di revisione istituzionale locali. I campioni raccolti sono stati sottoposti a scansione di immagini Micro-CT e MSCT normalizzate, ricostruzione dell'immagine utilizzando algoritmi standard e osservazione della struttura ossea utilizzando algoritmi ossei per ottenere immagini assiali standardizzate di alta qualità . Utilizzeremo una tecnica di mappatura delle immagini basata sulla rete contraddittoria di generazione condizionale per addestrare il modello di mappatura tra immagini MSCT e immagini Micro-CT, trovare la corrispondenza tra le informazioni dell'immagine contenute in ciascuna di MSCT e Micro-CT e infine ottenere immagini ad alta risoluzione immagini simili a micro-CT. Dopo aver ottenuto le immagini simili a Micro-CT dei campioni, segmenteremo e annoteremo le immagini (comprese diverse strutture come il corpo vertebrale, la corteccia ossea) e addestreremo l'architettura di apprendimento profondo Insegnante-Studente e U-Net++ per ottenere un'accurata segmentazione di regioni del corpo vertebrale e ottenere regioni ossee spongiose di interesse. Sulla base di ciò, analizzeremo le caratteristiche della struttura ossea di ciascuna regione spaziale nelle immagini, inclusi lo spessore, la spaziatura, l'orientamento e il modello di distribuzione delle trabecole ossee e altri indicatori. Infine, taglieremo un campione cubico standardizzato dall'osso spugnoso vertebrale, otterremo l'indice di prestazione biomeccanica di questo campione di osso spugnoso mediante esperimenti meccanici e analizzeremo la correlazione tra la struttura ossea delle immagini simili a Micro-CT e l'indice biomeccanico .