Modern approaches to quantitative assessment of trabecular tissue density of vertebral in clinical practice

Authors

  • S.O. Filimonov Kharkiv National University of Radio Electronics
  • Yu.V. Fedurtsia Kharkiv National University of Radio Electronics
  • M.O. Kryvobok Kharkiv National University of Radio Electronics
  • L.O. Averianova Kharkiv National University of Radio Electronics

DOI:

https://doi.org/10.31649/1681-7893-2025-50-2-277-281

Keywords:

оsteoporosis, vertebral fracture, bone mineral density, trabecular tissue morphometry parameters, Micro CT

Abstract

The article presents an analysis of approaches to the use of existing clinical systems of conventional X-ray computed tomography (CT) for in-depth analysis of the bone status of patients for the presence of systemic osteoporotic changes in the spine. The results of research on existing technological trends in osteological diagnostics are presented, which allow expanding the diagnostic capabilities of CT systems in the direction of monitoring bone loss. One of the solutions to this problem is the creation of specialized software tools for calculating morphometric parameters of trabecular structures of vertebral bodies, which are based on fundamental research in the fields of histology and micro-CT.

Author Biographies

S.O. Filimonov, Kharkiv National University of Radio Electronics

аспірант

Yu.V. Fedurtsia, Kharkiv National University of Radio Electronics

аспірант

M.O. Kryvobok, Kharkiv National University of Radio Electronics

студент

L.O. Averianova, Kharkiv National University of Radio Electronics

PhD, доцент

References

Global Burden Disease Fracture Collaborators. Global, regional, and national burden of bone fractures in 204 countries and territories,1990-2019: a systematic analysis from the global burden of disease study 2019. Lancet Healthy Longev. 2021;2(9):e580–e592 . doi: https://doi.org/10.1016/S2666-7568(21)00172-0.

Tei, R.M.H., Ramlau-Hansen, C.H., Plana-Ripoll, O. et al. OFELIA: Prevalence of Osteoporosis in Fragility Fracture Patients. Calcif Tissue Int 104, 102–114 (2019). https://doi.org/10.1007/s00223-018-0476-3

International Osteoporosis Foundation. Vertebral fractures. https://www.osteoporosis.foundation/health-professionals/fragility-fractures/epidemiology

National Osteoporosis Guideline Group. Fracture Risk Assessment And Case Finding. https://www.nogg.org.uk/full-guideline/section-3-fracture-risk-assessment-and-case-finding

M. M. Abuzaid, W. Elshami, F. A. G. AKL, H. Al Hashami ; Sharjah/AE. Opportunistic screening for osteoporosis using computed tomography among menopausal women in comparison with dual energy X-ray absorptiometry measurements. ECR 2020, Poster C-00759. doi: https://doi.org/10.26044/ecr2020/C-00759

Nathan J. Neeteson, Annabel R. Bugbird, Lauren A. Burt, Steven K. Boyd. Statistical investigation of interdependence of trabecular microarchitectural parameters from micro-computed tomography. Bone, Volume 187, 2024, 117144, ISSN 8756-3282, https://doi.org/10.1016/j.bone.2024.117144

Jang S, Graffy PM, Ziemlewicz TJ, Lee SJ, Summers RM, Pickhardt PJ. Opportunistic Osteoporosis Screening at Routine Abdominal and Thoracic CT: Normative L1 Trabecular Attenuation Values in More than 20 000 Adults. Radiology. 2019 May;291(2):360-367. doi: https://doi.org/10.1148/radiol.2019181648. Epub 2019 Mar 26. PMID: 30912719; PMCID: PMC6492986

The Pitfalls of Body Fat “Measurement”, Part 6: Dual-Energy X-Ray Absorptiometry (DEXA) https://weightology.net/the-pitfalls-of-body-fat-measurement-part-6-dexa/

How CT Scans Work and Why They Matter. Kiran Nuclear Medicine & PET/CT Centre. https://kiranpetct.com/how-ct-scans-work-and-why-they-matter/

S. Filimonov, A. Liliia and M. Tymkovych, "Analysis of CT Parameters of Trabecular Tissue Density of Vertebral Body," 2024 IEEE 5th KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek), Kharkiv, Ukraine, 2024, pp. 1-4, doi: https://doi.org/10.1109/KhPIWeek61434.2024.10878080.

Kulak CA, Dempster DW. Bone histomorphometry: a concise review for endocrinologists and clinicians. Arq Bras Endocrinol Metabol. 2010 Mar;54(2):87-98. doi: 10.1590/s0004-27302010000200002.

Forensic analysis using micro-CT. https://le.ac.uk/richardiii/identification/forensic-analysis

Molino, Giulia, Giorgia Montalbano, Carlotta Pontremoli, Sonia Fiorilli, and Chiara Vitale-Brovarone. 2020. "Imaging Techniques for the Assessment of the Bone Osteoporosis-Induced Variations with Particular Focus on Micro-CT Potential" Applied Sciences 10, no. 24: 8939. https://doi.org/10.3390/app10248939

Klintström, E., Smedby, Ö., Moreno, R. et al. Trabecular bone structure parameters from 3D image processing of clinical multi-slice and cone-beam computed tomography data. Skeletal Radiol 43, 197–204 (2014). https://doi.org/10.1007/s00256-013-1766-5

Jin, D.; Zheng, H.; Zhao, Q.; Wang, C.; Zhang, M.; Yuan, H. Generation of Vertebra Micro-CT-like Image from MDCT: A Deep-Learning-Based Image Enhancement Approach. Tomography 2021, 7,767-782. https://doi.org/10.3390/tomography7040064

Інтелектуальні технології в медичній діагностиці, лікуванні та реабілітації: монографія / Павлов С. В., Аврунін О. Г., Злепко С. М. та ін. – Вінниця: ПП «ТД «Едельвейс і К», 2019. – 260 с.

Ю. Самохін і О. Аврунін, «Автоматизація повного циклу обробки кріомікроскопічних зображень: від збору до аналітики», Опт-ел. інф-енерг. техн., вип. 49, вип. 1, с. 20–28, 2025.

Abramova, H., & Avrunin, O. (2020). Development of a method for analyzing tomographic images of bone structures. innovative technologies and scientific solutions for industries, (3 (13), 115–121. https://doi.org/10.30837/ITSSI.2020.13.115

Downloads

Abstract views: 96

Published

2026-01-12

How to Cite

[1]
S. Filimonov, Y. Fedurtsia, M. Kryvobok, and L. Averianova, “Modern approaches to quantitative assessment of trabecular tissue density of vertebral in clinical practice”, Опт-ел. інф-енерг. техн., vol. 50, no. 2, pp. 277–281, Jan. 2026.

Issue

Vol. 50 No. 2 (2025)

Section

Biomedical Optical And Electronic Systems And Devices

Metrics

Downloads

Download data is not yet available.

License

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).