基于微结构MR成像的有限元模型定量分析老年髋部脆性骨折风险
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:81901718
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:21.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:H2701.磁共振成像
- 结题年份:2022
- 批准年份:2019
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2020-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:--
- 关键词:
项目摘要
Hip fractures in the elderly are often referred to as "The last Fracture of life", with a high degree of morbidity, mortality, and disability. Therefore, it is important to identify subjects with risk factors of bone brittleness for hip fracture prediction and treatment. The trabecular bone structure of proximal femur is essential for hip bone strength. However, it is not clear which structural characteristics and mechanical properties are related to hip fractures. Our previous studies indicated that the spatial distribution of trabecular vBMD and bone shape changes play a significant role in hip fracture. In view of this, we put forward the hypothesis that the microstructure and mechanical properties in specific areas of trabecular bone of the proximal femur increase the risk of hip fracture. In this study, high-resolution 3T MR imaging will be performed on the proximal femoral specimen and hip fracture and non-fractured population, and the finite element analysis(FEA) will be constructed based on MR images of bone microarchitecture, with the goal of visualizing the mechanical strength under virtual stress testing of bone in the sub-anatomical region, and accurately characterizing the spatial distribution of structure, thickness and shape of trabecular plates in a quantitative and non-invasive way. The aim of our study is to evaluate potential bone strength risk factors for hip fractures in the elderly, to find sensitive and specific FEA features to hip fractures and related high-risk factors (gender, age), and to supply a new method for appropriately predicting and assessing subjects at risk for hip fracture.
老年髋部骨折常被称为“人生最后一次骨折”,具有发病率高、死亡率及致残率极高的特点,研究其骨脆性风险因素对老年髋部骨折的防治有重要意义。股骨近段骨小梁结构是影响髋部骨强度的重要因素,但哪些结构特点和力学形变特性影响髋部骨折尚不清楚。我们研究发现:股骨松质骨密度空间分布及形态变化是影响髋部骨脆性增加的因素。据此我们提出假说:股骨近段特定区域骨小梁微结构及力学特性改变增加髋部骨折风险。本研究通过对离体股骨近段标本和髋部骨折与非骨折人群进行3T MR高分辨成像,利用基于微结构MR的骨小梁成像构建基于MRI的有限元模型,从而直观显示亚解剖区域骨骼压力测试下力学强度,准确、无创、定量的分析股骨近段骨小梁空间分布上的结构、厚度、形态特点,评价老年髋部骨折的潜在骨强度风险因素,寻找和发现对髋部骨折及其高危因素(性别、年龄)相对敏感和特异的有限元特征,为合理预测和评价高危人群髋部骨折风险提供新的评估方法。
结项摘要
股骨近段骨小梁结构是影响髋部骨强度的重要因素,但哪些结构特点和力学形变特性影响髋部骨折尚不清楚。通过实现高分辨(μ)MRI和QCT图像的处理及有限元建模(FEA),并建立配准计算,分析股骨颈和大转子感兴趣区的刚度、拉压应力/应变对比等,我们发现人体自然站立姿态下,股骨颈上、下侧皮质骨分别出现拉、压应力集中现象,发现不同年龄和不同姿态下股骨近端表面刚度和应变的差异;发现模拟侧向跌倒和站立姿态下,μMRI 和 QCT 模型股骨近端高风险拉压应力均观察到有极高的相关性,(R2=0.70-0.80);发现自然站立时股骨颈皮质骨和松质骨所受应力和应变较大,提示股骨颈是易发生骨折的高危区域,与临床观察一致。本研究探索建立基于高分辨MR的股骨近段有限元分析的无创评估手段,并与BMD和骨结构参数结合,分析不同组织层次下股骨近端多尺度生物力学行为。为μMRI-FEA 在临床前研究中探究微观股骨力学行为的应用提供部分新的理论基础。
项目成果
期刊论文数量(20)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A deep learning-based approach to automatic proximal femur segmentation in quantitative CT images
基于深度学习的定量 CT 图像中股骨近端自动分割方法
- DOI:10.1007/s11517-022-02529-9
- 发表时间:2022-03-24
- 期刊:MEDICAL & BIOLOGICAL ENGINEERING & COMPUTING
- 影响因子:3.2
- 作者:Deng, Yu;Wang, Ling;Zhou, Weihua
- 通讯作者:Zhou, Weihua
Muscle composition and the imminent mortality risk after hip fracture.
肌肉成分和髋部骨折后即将死亡的风险
- DOI:10.1002/jcsm.13090
- 发表时间:2022-12
- 期刊:Journal of cachexia, sarcopenia and muscle
- 影响因子:--
- 作者:
- 通讯作者:
Lack of periosteal apposition in the head and neck of femur after menopause in Chinese women with high risk for hip fractures - A cross-sectional study with QCT
中国髋部骨折高危女性绝经后股骨头颈骨膜附着缺失——QCT横断面研究
- DOI:10.1016/j.bone.2020.115545
- 发表时间:2020-10-01
- 期刊:BONE
- 影响因子:4.1
- 作者:Su, Yongbin;Wang, Ling;Engelke, Klaus
- 通讯作者:Engelke, Klaus
In Vivo Assessment of Age- and Loading Configuration-Related Changes in Multiscale Mechanical Behavior of the Human Proximal Femur Using MRI-Based Finite Element Analysis
使用基于 MRI 的有限元分析对人体近端股骨多尺度机械行为的年龄和负载配置相关变化进行体内评估
- DOI:10.1002/jmri.27403
- 发表时间:2020
- 期刊:Journal of Magnetic Resonance Imaging
- 影响因子:4.4
- 作者:Zhang L.;Wang L.;Fu R.;Wang J.;Yang D.;Liu Y.;Zhang W.;Liang W.;Yang R.;Yang H.;Cheng X.
- 通讯作者:Cheng X.
Comparison of Muscle Density in Middle-Aged and Older Chinese Adults Between a High-Altitude Area (Kunming) and a Low-Altitude Area (Beijing).
高海拔地区(昆明)与低海拔地区(北京)中国中老年人肌肉密度比较
- DOI:10.3389/fendo.2021.811770
- 发表时间:2021
- 期刊:Frontiers in endocrinology
- 影响因子:5.2
- 作者:Liu X;Wang L;Gao M;Wang G;Tang K;Yang J;Song W;Yang J;Lyu L;Cheng X
- 通讯作者:Cheng X
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:{{ item.journal_name }}
- 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.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
上海市社区卫生服务中心与养老服务机构的签约服务进展及策略思考
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:中国卫生资源
- 影响因子:--
- 作者:李水静;王颖;方律颖;万和平;王玲
- 通讯作者:王玲
青光眼滤过性手术抗瘢痕化治疗的研究进展
- DOI:--
- 发表时间:2020
- 期刊:眼科新进展
- 影响因子:--
- 作者:王玲;樊芳;贾志旸
- 通讯作者:贾志旸
黄河天然径流长期丰枯状态变化特
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:人民黄河,第27卷第5期,2005年5月,P9-10
- 影响因子:--
- 作者:张少文;张学成;王玲
- 通讯作者:王玲
凋亡诱导因子和caspase-3在结直肠腺瘤-癌序列中的表达及相关性
- DOI:--
- 发表时间:2009
- 期刊:《中华胃肠外科杂志》
- 影响因子:--
- 作者:王蓉;WANG Rong;关健婷;王玲;王永;周总光;ZHOU Zong-guang;詹兰;ZHAN Lan;WANG Ling;GUAN Jian-ting;ZHANG Wen-yan;李园;WANG Yong;张文燕;LI Yuan
- 通讯作者:LI Yuan
过氧化氢调控菜心采后木质化的机理初探
- DOI:--
- 发表时间:2022
- 期刊:现代食品科技
- 影响因子:--
- 作者:王玲;陈锐雯;陈敏惠;叶明强;陈飞平;戚英伟;罗政;戴凡炜;吴继军;袁兆飞;陈于陇
- 通讯作者:陈于陇
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
王玲的其他基金
肌肉影像人工智能分割及骨骼肌空间成像预测老年髋部骨折风险的研究
- 批准号:82371957
- 批准年份:2023
- 资助金额:50.00 万元
- 项目类别:面上项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}