Estudio de la geometría fractal del hueso trabecular de la cabezafemoral en pacientes con osteoartritis de cadera

• Martínez Martínez, F ^[2] ; Ríos Díaz, J ^[1] ; MA Soler García ^[1] ; M Clavel-Sainz Nolla ^[2] ; A Martínez-Almagro Andreo ^[1]
  1. [1] Universidad Católica San Antonio

     Universidad Católica San Antonio

     Murcia, España

     
  2. [2] Hospital Universitario "Virgen de la Arrixaca" Murcia
• Localización: Diversidad biológica y salud humana / Andrés Martínez-Almagro Andreo (ed. lit.), Eduardo Armada Ros (col.), Sociedad Española de Antropología Física (ed. lit.), 2006, ISBN 84-96353-56-7, págs. 542-550
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Study of fractal geometry of trabecular bone of femoralhead in patients with hip osteoarthritis
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• Resumen
  • español

    Introducción: en los últimos años y tras los estudios del matemático Mandelbrot, se aplica la geometría fractal en el estudio de la estructura del hueso trabecular. Mediante la aplicación de algoritmos matemáticos se puede determinar el valor de la dimensión fractal (DF) que indica el grado de "complejidad" del hueso trabecular. un indicador de su grado de lagunarización. El objetivo de este estudio es comprobar cómo influye en el valor de la dimensión fractal la resolución de la imagen y el método con el que se calcula dicha dimensión en radiografías convencionales de pacientes con osteoartritis de cadera.

    Material y método: 8 radiografías convencionales en proyección antera-posterior de pacientes (varones) con coxartrosis de cadera. Se digitalizaron a dos resoluciones (200 ppp y 400 ppp). Se seleccionó el cuadrante inferior-lateral para el cálculo de la dimensión fractal. Se usaron dos programas de libre distribución para el cálculo de la DF mediante el método "box counting". Se comparan los resultados obtenidos para cada uno de los programas y cada una de las dos resoluciones mediante la prueba de rangos con signo de Wilcoxon (I.C. 95%).

    Resultados: se obtuvieron valores medios significativamente mayores en las radiografías con resolución de 400 ppp que en las de 200 ppp. También se encontraron valores significativamente mayores en la DF calculada con lmageJ que con HarFa.

    Conclusiones: el método "box-counting" es uno de los más utilizados para el cálculo de la DF, pero su valor varía según el software utilizado para calcularla.

    Además, la DF está determinada por diversos factores, entre los que se encuentra la resolución de la imagen analizada. Estos aspectos deben ser tenidos en cuenta antes de establecer comparaciones entre distintos estudios con metodologías diferentes, y de ser aplicado con fines clínicos.

  • English

    lntroduction: In the last years and after Mandelbrot's studies, a mathematician, fractals are applied to study of geometry of cancellous bone. By means of the application of mathematical algorithms the value of fractal dimension (FD) can be determined. lt indicates the degree of "complexity" of trabecular bone and also it is an indicator of its degree of lacunarity. The aim of this study is to verify how FD is affected by resolution of the irnage and by the method in conventional x-rays in patients with osteoarthritis of hip.

    Material and method: 8 conventional x-rays in anteroposterior projection of patients (rnen) with osteoarthritis of hip. They were digitized to two resolutions (200 ppp and 400 ppp). Inferior-lateral square was selected far FD análisis. Two programs of free distribution were used with boxcounting method far calculation of the DF. Results obtained far each program and each resolution are compared with Wilcoxon's rank-signs test {C.I 95%).

    Results: Mean values of FD with 400 ppp resolution were significantly greater than mean values at 200 ppp resolution. Also mean values of FD were significantly greater with lmageJ software that with HarFa.

    Conclusions: Box-counting method is one of the most used for calculation of FD but its value varies according to software used to calculate it. In addition the FD is determined by diverse factors like analyzed image resolution. These aspects must be considered befare establishing comparisons between different studies with different methodologies and befare it was applied in clinical trials.