R.노두현정형외과와 연구 이야기
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AIJSWOA progressionimaging biomarker
Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy

2025 · Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy

딥러닝 oJSW 측정과 관절간격 협소화의 정량 평가

관절간격 협소 JSN >0, >1, >2를 구분하는 AUC는 각각 0.86, 0.95, 0.97이었습니다. 초록에서는 고정 위치 JSW 측정과의 AUC 차이를 0.04–0.08로 요약했습니다. 이는 같은 시점의 영상에서 협소 정도를 구분한 결과이며, 개인의 향후 관절염 진행 확률을 뜻하지 않습니다.

연구 수치로 읽는 결과

가장 이른 JSN 구분의 AUC는 0.86, 더 심한 단계는 0.95와 0.97이었습니다.그림 크게 보기

가장 이른 JSN 구분의 AUC는 0.86, 더 심한 단계는 0.95와 0.97이었습니다.

Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy (2025). DOI: 10.1002/ksa.70227 · Original explanatory chart based on reported data

근거·원문그림 이용조건

연구에서 묻는 질문

관절선에 수직인 최소 JSW는 고정 위치 JSW보다 중증도와 변화에 민감할까?

대상과 방법

OAI 자료의 후향적 분석입니다. AI 자동 측정과 22.5%·25% 고정 위치 측정을 비교했습니다. JSN 등급의 ROC와 12개월 간격의 SRM을 평가하고 1,000회 bootstrap을 시행했습니다. 15,313 knee radiographs; baseline에서 72개월까지.

주요 결과

관절간격 협소 JSN >0, >1, >2를 구분하는 AUC는 각각 0.86, 0.95, 0.97이었습니다. 초록에서는 고정 위치 JSW 측정과의 AUC 차이를 0.04–0.08로 요약했습니다. 이는 같은 시점의 영상에서 협소 정도를 구분한 결과이며, 개인의 향후 관절염 진행 확률을 뜻하지 않습니다. 초록에서는 반복 촬영에서 변화를 포착하는 상대적 반응성이 기존 방법보다 약 2–4% 개선됐다고 요약했습니다. 현재 영상의 JSN 정도를 구분하는 AUC와 추적 변화의 반응성은 서로 다른 평가입니다.

진료와 수술에서 읽을 지점

OA 연구와 관절 보존 치료 시험에서 사용할 연속형 구조적 영상 지표의 후보입니다.

해석의 제한

AUC는 횡단면 JSN 중증도 구분 값이며 개인의 미래 진행 예측 AUC가 아닙니다. 통증이나 수술 효과를 검증하지 않았습니다.

짧게 정리하면

어떤 진료 질문과 연결되나요?

OA 연구와 관절 보존 치료 시험에서 사용할 연속형 구조적 영상 지표의 후보입니다.

Keywords · 주제어

Abstract · 원문 초록

Do Weon Lee, Dae Seok Song, Yong Seuk Lee, Ja-Young Choi, Du Hyun Ro. Deep learning-derived orthogonal minimum joint space width improves radiographic assessment of knee osteoarthritis severity and progression. Knee surgery, sports traumatology, arthroscopy : official journal of the ESSKA. 2025. doi:10.1002/ksa.70227.

PURPOSE

To evaluate the performance of a novel orthogonal minimum joint space width, defined as the narrowest distance measured orthogonally to the tibial joint line within a standardised medial axis, for detecting and monitoring knee osteoarthritis progression. This artificial intelligence-derived metric, obtained through deep learning, was compared with conventional fixed-location joint space width measures.

METHODS

A total of 15,313 knee radiographs from the Osteoarthritis Initiative (OAI), spanning baseline to 72-month follow-up, were analysed in this retrospective cohort study. Orthogonal minimum joint space width was automatically measured using a deep learning model. Discriminative ability for cross-sectional joint space narrowing severity was assessed using the area under the receiver operating characteristic curve. Longitudinal responsiveness was evaluated with the standardised response mean and relative standardised response mean, computed from pooled 12-month intervals and stratified by baseline narrowing grade. Variability was estimated through 1000 bootstrap resamples. Performance was compared with fixed-location measures at 22.5% and 25.0% from the medial edge of the tibial plateau.

RESULTS

Orthogonal minimum joint space width demonstrated strong discriminative performance, with area under the curve values of 0.86, 0.95 and 0.97 for joint space narrowing greater than grades 0, 1 and 2, respectively - exceeding the corresponding values for fixed-location measures by absolute margins of 0.04-0.08. Pooled relative standardised response mean analysis showed consistently higher responsiveness for orthogonal minimum joint space width, with median values of 0.97, 0.95 and 0.91 for baseline narrowing grades 0, 1 and 2, representing approximately 2%-4% greater responsiveness than fixed-location measures across all strata.

CONCLUSIONS

Orthogonal minimum joint space width, automatically quantified by deep learning, enhances both sensitivity and specificity for assessing knee osteoarthritis severity and progression. This metric may serve as a robust and reproducible structural imaging endpoint for clinical trials and longitudinal research.

LEVEL OF EVIDENCE

Level II.

원래 논문

Deep learning-derived orthogonal minimum joint space width improves radiographic assessment of knee osteoarthritis severity and progression

Do Weon Lee, Dae Seok Song, Yong Seuk Lee, Ja-Young Choi, Du Hyun Ro
Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy · 2025

심사된 학술지 논문