論文の概要: Foundations of a Knee Joint Digital Twin from qMRI Biomarkers for Osteoarthritis and Knee Replacement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.15396v1
- Date: Sun, 26 Jan 2025 04:36:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-28 13:57:37.444612
- Title: Foundations of a Knee Joint Digital Twin from qMRI Biomarkers for Osteoarthritis and Knee Replacement
- Title(参考訳): 変形性膝関節症に対するqMRIバイオマーカーを用いた膝関節デジタルツインの基礎検討
- Authors: Gabrielle Hoyer, Kenneth T Gao, Felix G Gassert, Johanna Luitjens, Fei Jiang, Sharmila Majumdar, Valentina Pedoia,
- Abstract要約: 本研究は, 高度な定量的MRIと機械学習を用いて, 膝関節のデジタルツインシステムの基礎を成す。
変形性膝関節症(OA)の発生率と膝関節置換(KR)の有意な関連がみられた軟骨厚および内側半月状の変化を含む,特定のバイオマーカーを同定した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.087211431970013
- License:
- Abstract: This study forms the basis of a digital twin system of the knee joint, using advanced quantitative MRI (qMRI) and machine learning to advance precision health in osteoarthritis (OA) management and knee replacement (KR) prediction. We combined deep learning-based segmentation of knee joint structures with dimensionality reduction to create an embedded feature space of imaging biomarkers. Through cross-sectional cohort analysis and statistical modeling, we identified specific biomarkers, including variations in cartilage thickness and medial meniscus shape, that are significantly associated with OA incidence and KR outcomes. Integrating these findings into a comprehensive framework represents a considerable step toward personalized knee-joint digital twins, which could enhance therapeutic strategies and inform clinical decision-making in rheumatological care. This versatile and reliable infrastructure has the potential to be extended to broader clinical applications in precision health.
- Abstract(参考訳): 本研究は, 変形性膝関節症(OA)管理と膝置換(KR)予測において, 高度な定量的MRI (qMRI) と機械学習を用いて, 膝関節のデジタルツインシステムの基礎となる。
深層学習に基づく膝関節構造のセグメンテーションと次元減少を併用し,画像バイオマーカーを組み込んだ特徴空間を構築した。
断面コホート解析と統計モデルを用いて,OAの出現率とKRの結果に有意な関連がある軟骨厚および内側半月形の変化を含む,特定のバイオマーカーを同定した。
これらの知見を包括的枠組みに統合することは、パーソナライズされた膝関節型デジタル双生児への大きな一歩であり、治療戦略を強化し、リウマチ治療における臨床的意思決定を通知する可能性がある。
この多用途で信頼性の高いインフラは、より広い臨床応用の精度に拡張される可能性がある。
関連論文リスト
- SAMRI-2: A Memory-based Model for Cartilage and Meniscus Segmentation in 3D MRIs of the Knee Joint [0.7879983966759583]
本研究では,メモリベースのVFMを用いた3次元MRIによる軟骨・半月板分割のためのディープラーニング(DL)手法を提案する。
我々はCNNベースの3D-VNetと2つの自動トランスフォーマーベースモデル(SaMRI2DとSaMRI3D)、およびトランスフォーマーベースのプロンプト可能なメモリベースVFM(SAMRI-2)を270例の3D膝MRIで訓練した。
SAMRI-2はHSSで訓練され、他の全てのモデルより優れ、平均5ポイント改善し、最高12ポイント向上した。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-02-14T21:18:01Z) - Scalable Evaluation Framework for Foundation Models in Musculoskeletal MRI Bridging Computational Innovation with Clinical Utility [0.0]
本研究は,SAM,MedSAM,SAM2の臨床的影響と翻訳性を評価するための評価枠組みを提案する。
これらのモデルをゼロショットおよび微調整のパラダイムでテストし、多様な解剖学的構造を処理し、臨床的に信頼性の高いバイオマーカーを有効活用する能力を評価した。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-01-23T04:41:20Z) - Ensemble Learning and 3D Pix2Pix for Comprehensive Brain Tumor Analysis in Multimodal MRI [2.104687387907779]
本研究では,ハイブリッドトランスモデルと畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を用いたアンサンブル学習の強みを活用した統合的アプローチを提案する。
本手法は,アキシャルアテンションとトランスフォーマーエンコーダを併用して,高機能な空間関係モデリングを行う。
その結果,Dice similarity Coefficient (DSC), Hausdorff Distance (HD95), Structure similarity Index Measure (SSIM), Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR), Mean-Square Error (MSE) などの画期的な評価が得られた。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-12-16T15:10:53Z) - TopoTxR: A topology-guided deep convolutional network for breast parenchyma learning on DCE-MRIs [49.69047720285225]
そこで本研究では,乳房側葉構造をよりよく近似するために,マルチスケールのトポロジ構造を明示的に抽出する新しいトポロジカルアプローチを提案する。
VICTREファントム乳房データセットを用いてemphTopoTxRを実験的に検証した。
本研究の質的および定量的分析は,乳房組織における画像診断におけるトポロジカルな挙動を示唆するものである。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-11-05T19:35:10Z) - Automatic diagnosis of knee osteoarthritis severity using Swin
transformer [55.01037422579516]
変形性膝関節症 (KOA) は膝関節の慢性的な痛みと硬直を引き起こす疾患である。
我々は,Swin Transformer を用いて KOA の重大度を予測する自動手法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-10T09:49:30Z) - K-Space-Aware Cross-Modality Score for Synthesized Neuroimage Quality
Assessment [71.27193056354741]
クロスモダリティな医用画像合成をどう評価するかという問題は、ほとんど解明されていない。
本稿では,この課題の進展を促すため,新しい指標K-CROSSを提案する。
K-CROSSは、トレーニング済みのマルチモードセグメンテーションネットワークを使用して、病変の位置を予測する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-10T01:26:48Z) - A marker-less human motion analysis system for motion-based biomarker
discovery in knee disorders [60.99112047564336]
NHSは低リスクの全ての患者に会うのが難しくなっているが、これはOA患者に限らない。
膝関節疾患の診断と治療経過のモニタリングのためのバイオマーカー自動同定法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-04-26T16:47:42Z) - Confidence-Driven Deep Learning Framework for Early Detection of Knee Osteoarthritis [8.193689534916988]
膝関節症 (KOA) は筋骨格障害の1つで、運動量や生活の質に深刻な影響を及ぼす。
我々は,KL-0およびKL-2ステージの識別に焦点をあてた,早期のKOA検出のための信頼性駆動型ディープラーニングフレームワークを提案する。
実験により,提案フレームワークは専門家の放射線学者に匹敵する,競争精度,感度,特異性を達成できることが示された。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-23T11:57:50Z) - Context-Aware Transformers For Spinal Cancer Detection and Radiological
Grading [70.04389979779195]
本稿では,脊椎分析に関わる医療画像問題に対するトランスフォーマーを用いた新しいモデルアーキテクチャを提案する。
MR画像におけるそのようなモデルの2つの応用について考察する: (a)脊椎転移の検出と脊椎骨折の関連状況と転移性脊髄圧迫。
画像中の脊椎のコンテキストを考慮することで,SCTは以前に公表したモデルと比較して,いくつかのグレーディングの精度を向上することを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-27T10:31:03Z) - SpineOne: A One-Stage Detection Framework for Degenerative Discs and
Vertebrae [54.751251046196494]
SpineOneと呼ばれる一段階検出フレームワークを提案し、MRIスライスから変性椎骨と椎骨を同時に局在化・分類する。
1)キーポイントの局所化と分類を促進するためのキーポイント・ヒートマップの新しい設計、2)ディスクと脊椎の表現をよりよく区別するためのアテンション・モジュールの使用、3)後期訓練段階における複数の学習目標を関連付けるための新しい勾配誘導客観的アソシエーション機構。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-10-28T12:59:06Z) - Introducing Anisotropic Minkowski Functionals for Local Structure
Analysis and Prediction of Biomechanical Strength of Proximal Femur Specimens [0.0]
骨粗しょう症や外傷による骨の脆さや骨折は、50歳以上の成人に多く見られ、生活の質を低下させる。
本研究では,MDCT画像から大腿骨近位部標本の骨強度を推定する新しい手法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-02T14:33:03Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。