猪股骨标本中CT衰减值与DEXA测定骨密度值的比较：一项离体方法学可行性研究

《Scientific Reports》：Comparison of CT attenuation and DEXA-derived bone mineral density in porcine femur specimens: an ex vivo methodological feasibility study

　　

摘要

双能X射线吸收测定法（DEXA）是评估骨密度的临床参考标准，而计算机断层扫描（CT）则可通过常规扫描实现即时评估。这项方法学可行性研究旨在探讨人工智能辅助的CT分割技术是否能够生成与DEXA检测结果相对应的区域衰减值。在受控实验条件下，包括多次盐酸处理步骤，30个猪股骨样本共进行了75次DEXA和CT扫描。基于MONAI的人工智能语义分割技术可自动识别出与DEXA检测目标区域对应的股骨近端区域。研究在样本层面和区域层面分别进行了相关性和可靠性分析。人工智能分割技术在各个解剖区域均表现出优异的性能（Dice系数＞0.84）。在样本层面，CT检测结果与DEXA数据高度相关（皮尔逊相关系数r=0.78），而在区域层面则呈现中等但稳定的相关性（r=0.64）。其可靠性也非常高，ICC值介于0.978到0.988之间。在受控环境下，基于CT的自动化衰减分析能够提供可重复的区域测量值，且这些数值与DEXA结果具有良好一致性。所提出的无需专用模板的分析框架可实现CT数据的标准化提取，便于在更大规模或回顾性数据集中应用，但并不能替代经过校准的定量CT分析方法。