Are Artificial Intelligence-Assisted Three-Dimensional Histological Reconstructions Reliable for the Assessment of Trabecular Microarchitecture?

Báskay, János [Báskay, János (gépi tanulás, hál...), szerző] Egészségügyi Menedzserképző Központ (SE / EKK); Pénzes, Dorottya [Pénzes, Dorottya (Szájsebészet, Imp...), szerző] Fogászati és Szájsebészeti Oktató Intézet (SE / FOK); Kontsek, Endre [Kontsek, Endre (daganatkutatás), szerző] Patológiai, Igazságügyi és Biztosítási Orvostan... (SE / AOK / I); Pesti, Adrián [Pesti, Adrián István (patológia), szerző] Patológiai, Igazságügyi és Biztosítási Orvostan... (SE / AOK / I); Kiss, András [Kiss, András (Pathológia, hepat...), szerző] Patológiai, Igazságügyi és Biztosítási Orvostan... (SE / AOK / I); Carvalho, Bruna Katherine Guimarães; Szócska, Miklós [Szócska, Miklós (Egészségügyi mene...), szerző] Egészségügyi Menedzserképző Központ (SE / EKK); Szabó, Bence Tamás [Szabó, Bence Tamás (Fogászati radiológia), szerző] Orális Diagnosztikai Tanszék (SE / FOK); Dobó-Nagy, Csaba [Dobó-Nagy, Csaba (Fogászati radiológia), szerző] Orális Diagnosztikai Tanszék (SE / FOK); Csete, Dániel [Csete, Dániel (Élettan), szerző] Élettani Intézet (SE / AOK / I); Mócsai, Attila [Mócsai, Attila (Élettan, sejtbiol...), szerző] Élettani Intézet (SE / AOK / I); Németh, Orsolya [Németh, Orsolya (Fogpótlástan), szerző] Fogászati és Szájsebészeti Oktató Intézet (SE / FOK); Pollner, Péter [Pollner, Péter (Elméleti és matem...), szerző] Egészségügyi Menedzserképző Központ (SE / EKK); Biológiai Fizika Tanszék (ELTE / TTK / FizCsill_I); Mijiritsky, Eitan; Kivovics, Márton ✉ [Kivovics, Márton (fogorvostudomány), szerző] Fogászati és Szájsebészeti Oktató Intézet (SE / FOK)

Angol nyelvű Szakcikk (Folyóiratcikk) Tudományos
Megjelent: JOURNAL OF CLINICAL MEDICINE 2077-0383 13 (4) Paper: 1106 , 15 p. 2024
  • SJR Scopus - Medicine (miscellaneous): Q1
Azonosítók
Támogatások:
  • Thematic Excellence Program (Semmelweis University)(2020-4.1.1.-TKP2020) Támogató: Innovációs és Technológiai Minisztérium
  • (Digital Biomarker thematic programme of the Semmelweis University)
  • Egészségbiztonság Nemzeti Laboratórium(RRF-2.3.1-21-2022-00006) Támogató: NKFIH
  • (K128780) Támogató: Nemzeti Kutatás, Fejlesztés és Innovációs Iroda
This study aimed to create a three-dimensional histological reconstruction through the AI-assisted classification of tissues and the alignment of serial sections. The secondary aim was to evaluate if the novel technique for histological reconstruction accurately replicated the trabecular microarchitecture of bone. This was performed by conducting micromorphometric measurements on the reconstruction and comparing the results obtained with those of microCT reconstructions. A bone biopsy sample was harvested upon re-entry following sinus floor augmentation. Following microCT scanning and histological processing, a modified version of the U-Net architecture was trained to categorize tissues on the sections. Detector-free local feature matching with transformers was used to create the histological reconstruction. The micromorphometric parameters were calculated using Bruker’s CTAn software (version 1.18.8.0, Bruker, Kontich, Belgium) for both histological and microCT datasets. Correlation coefficients calculated between the micromorphometric parameters measured on the microCT and histological reconstruction suggest a strong linear relationship between the two with ⍴-values of 0.777, 0.717, 0.705, 0.666, and 0.687 for BV/TV, BS/TV, Tb.Pf Tb.Th, and Tb.Sp, respectively. Bland–Altman and mountain plots suggest good agreement between BV/TV measurements on the two reconstruction methods. This novel method for three-dimensional histological reconstruction provides researchers with a tool that enables the assessment of accurate trabecular microarchitecture and histological information simultaneously.
Hivatkozás stílusok: IEEEACMAPAChicagoHarvardCSLMásolásNyomtatás
2025-04-27 22:22