Development and Validation of an Image Based, Computed Trabecular Network Model for Estimating Vertebral Fracture Risk in the Aging Population

开发和验证基于图像的计算小梁网络模型,用于估计老龄化人群中的椎骨骨折风险

基本信息

项目摘要

Project Summary The aging process often results in decreased bone health in the lumbar spine which can lead to increased risk of vertebral injury. Osteoporosis most affects the density and distribution of trabecular (spongy) bone, but current models overlook the heterogeneous qualities of this region. Finite element (FE) modeling offers a noninvasive method to assess fracture risk using metrics of bone quality measured from quantitative computed tomography scans (qCT). However, due to current limitations of CT scans, it can be difficult to accurately quantify bone degradation clinically. The primary objectives of this proposed study are to develop a novel computed trabecular matrix for lumbar vertebrae trabeculae that will be used to extract additional information from CT scans. The computed trabecular matrix that results from this study could provide additional insight into the relationship between image data and bone strength. Bone morphology, bone volume fraction (BV/TV), and cortical thickness will be measured in qCT scans of cadaveric lumbar spine. In addition, average daily compressive load at each vertebra will be calculated from patient weight and height. These metrics will be input to Optistruct, which will then perform topology optimization to optimally distribute the load throughout the trabecular region. These vertebral models will be compressed until failure. To validate the biomechanical properties of the computed trabecular matrix, the same cadaveric vertebrae will be removed and compressed to failure using a servohydraulic uniaxial loading system. The novel computed trabecular matrix will then be used to model the effects of aging on bone quality degradation. Bone quality metrics of the lumbar spine will be obtained from 30 adults between 50-79 years of age who underwent baseline and follow-up CT scans 12-48 months apart. A computed trabecular matrix will be created for each follow-up and baseline scan to analyze changes in bone strength, vertebral geometry, and cortical thickness. This research will employ an interdisciplinary approach by using radiology, biomechanics, and orthopaedics to study age-related bone decrement. The project will yield a novel computed trabecular matrix to extract additional clinically relevant data from image series, further adding value to CT scans in the fields of geriatrics and orthopaedics.
项目摘要 衰老过程通常会导致腰​​椎骨骼健康降低,这可能导致风险增加 椎骨损伤。骨质疏松症最大的影响小梁(海绵状)骨的密度和分布,但电流 模型忽略了该地区的异质品质。有限元(Fe)建模提供无创的 使用定量计算机断层扫描测量的骨质质量指标评估断裂风险的方法 扫描(QCT)。但是,由于当前CT扫描的局限性,可能难以准确量化骨头 临床上的退化。这项拟议的研究的主要目标是开发一个新型的计算小梁 腰椎小梁的矩阵,该基质将用于从CT扫描中提取其他信息。这 这项研究产生的计算的小梁矩阵可以提供有关关系的更多见解 图像数据和骨骼强度之间。 骨形态,骨体积分数(BV/TV)和皮质厚度将在QCT扫描中测量 尸体腰椎。此外,每个椎骨的平均每日压缩负荷将根据 患者体重和身高。这些指标将输入到Optistruct,然后将执行拓扑优化 在整个小梁区域中最佳分配负载。这些椎骨模型将被压缩直到 失败。为了验证计算的小梁基质的生物力学特性,相同的尸体 使用伺服水力单轴载荷系统将椎骨去除并压缩为故障。 然后,新型计算的小梁基质将用于建模衰老对骨质降解的影响。 腰椎的骨质指标将从50-79岁的30名成年人中获得 进行了基线和随访CT扫描12-48个月。将创建一个计算的小梁矩阵 对于每次随访和基线扫描,以分析骨强度,椎骨几何形状和皮质的变化 厚度。 这项研究将通过使用放射学,生物力学和骨科来采用跨学科方法 研究与年龄相关的骨减少。该项目将产生一个新型的计算出的小梁基质,以提取其他 来自图像系列的临床相关数据,进一步为老年医学领域的CT扫描增加了价值 骨科。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Austin Mark Moore其他文献

Austin Mark Moore的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Austin Mark Moore', 18)}}的其他基金

Development and Validation of an Image Based, Computed Trabecular Network Model for Estimating Vertebral Fracture Risk in the Aging Population
开发和验证基于图像的计算小梁网络模型,用于估计老龄化人群中的椎骨骨折风险
  • 批准号:
    9979620
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 5.18万
  • 项目类别:
Development and Validation of an Image Based, Computed Trabecular Network Model for Estimating Vertebral Fracture Risk in the Aging Population
开发和验证基于图像的计算小梁网络模型,用于估计老龄化人群中的椎骨骨折风险
  • 批准号:
    10579221
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 5.18万
  • 项目类别:
Development and Validation of an Image Based, Computed Trabecular Network Model for Estimating Vertebral Fracture Risk in the Aging Population
开发和验证基于图像的计算小梁网络模型,用于估计老龄化人群中的椎骨骨折风险
  • 批准号:
    9760171
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 5.18万
  • 项目类别:

相似国自然基金

儿童期受虐经历影响成年人群幸福感:行为、神经机制与干预研究
  • 批准号:
    32371121
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
依恋相关情景模拟对成人依恋安全感的影响及机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
依恋相关情景模拟对成人依恋安全感的影响及机制
  • 批准号:
    32200888
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
生活方式及遗传背景对成人不同生命阶段寿命及死亡的影响及机制的队列研究
  • 批准号:
    82173590
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    56.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Uncovering Mechanisms of Racial Inequalities in ADRD: Psychosocial Risk and Resilience Factors for White Matter Integrity
揭示 ADRD 中种族不平等的机制:心理社会风险和白质完整性的弹性因素
  • 批准号:
    10676358
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 5.18万
  • 项目类别:
Climate Change Effects on Pregnancy via a Traditional Food
气候变化通过传统食物对怀孕的影响
  • 批准号:
    10822202
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 5.18万
  • 项目类别:
A HUMAN IPSC-BASED ORGANOID PLATFORM FOR STUDYING MATERNAL HYPERGLYCEMIA-INDUCED CONGENITAL HEART DEFECTS
基于人体 IPSC 的类器官平台,用于研究母亲高血糖引起的先天性心脏缺陷
  • 批准号:
    10752276
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 5.18万
  • 项目类别:
The Proactive and Reactive Neuromechanics of Instability in Aging and Dementia with Lewy Bodies
衰老和路易体痴呆中不稳定的主动和反应神经力学
  • 批准号:
    10749539
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 5.18万
  • 项目类别:
Identifying and Addressing the Effects of Social Media Use on Young Adults' E-Cigarette Use: A Solutions-Oriented Approach
识别和解决社交媒体使用对年轻人电子烟使用的影响:面向解决方案的方法
  • 批准号:
    10525098
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.18万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了