Un jumeau numérique de vertèbres humaines assisté par IA pourrait prévoir comment le cancer affecte les ruptur

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Une étude de l'Ohio State University a découvert comment un jumeau numérique de vertèbres humaines assisté par l'IA peut prévoir comment le cancer affecte la probabilité de ruptures de la colonne vertébrale. Plus d'un virgule six millions de cas aux États-Unis sont diagnostiqués chaque année, et environ dix pour cent de ces patients subissent des métastases vertébrales. Publiée dans l'International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering, leur étude décrit comment les chercheurs ont créé un jumeau numérique de la vertèbre d'un patient en formant un cadre assisté par l'IA, ReconGAN, qui peut être utilisé pour indiquer la quantité de stress que la vertèbre peut gérer. avant de casser sous la pression. En formant ReconGAN sur des images IRM et micro-CT formées en obtenant des images tranche par tranche de vertèbres prélevées sur un cadavre, les chercheurs pourraient développer des modèles microstructuraux précis de la colonne vertébrale. L'équipe a également été capable d'étendre le modèle en utilisant leur simulation, qui, selon l'article, est essentielle pour comprendre et comprendre les modifications apportées à la conception géométrique complète d'une vertèbre. Les chercheurs ont utilisé des tomodensitogrammes / IRM d'une femme de 51 ans atteinte d'un cancer du poumon atteint d'un cancer métastasé pour imiter ce qui se passerait si le cancer affaiblissait certaines des vertèbres et comment cela affecterait la quantité de stress que les os pourraient supporter avant de se briser. Selon les chercheurs, le modèle a estimé combien de sections de force de la vertèbre perdraient à cause des tumeurs, ainsi que d'autres altérations qui pourraient survenir à mesure que le cancer progressait. Les observations cliniques de patients atteints de cancer ont confirmé certaines de leurs attentes. Soheil Soghrati, professeur agrégé de génie mécanique et aérospatial à l'Ohio State University et co-auteur de l'étude, a déclaré : « La fracture vertébrale augmente le risque de décès du patient d'environ quinze pour cent. En prédisant l'issue de ces fractures, notre recherche offre aux experts médicaux la possibilité de concevoir de meilleures stratégies de traitement et d'aider les patients à prendre des décisions plus éclairées. Le but ultime est de développer un jumeau numérique de tout ce qu'un chirurgien peut opérer. À l'heure actuelle, ils ne sont utilisés que pour des chirurgies très, très difficiles, mais nous voulons aider à exécuter ces simulations et ajuster encore plus ces paramètres. Ce qui distingue vraiment le travail, c'est la précision avec laquelle nous avons pu modéliser la géométrie de la vertèbre. Nous pouvons pratiquement faire évoluer le même os d'un stade à l'autre.

“Un jumeau numérique de vertèbres humaines assisté par IA pourrait prévoir comment le cancer affecte les ruptures de la colonne vertébrale.“
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