Variability of hip muscle volume determined by computed tomography

Muscle volume is an essential parameter in clinical evaluation and in biomechanical model development. Nevertheless, the difficulty in volumic muscle reconstruction from medical images is the noise they contain that limits the efficiency of image processing to automatically segment muscle. This study was conducted to explore hip muscle volume from CT-scan acquisition and to analyze the variability of muscle volume for a population of 98 subjects with age ranged from 21 to 94 years. To obtain three-dimensional muscle reconstruction, a method based on a deformation of a parametric specific object generated from a reduced number of muscle contours was used. A reproducibility study was conducted for muscle volume estimation. Coefficient of variation was found less than 8.9% and intraclass correlation coefficients were greater than 0.88. Results showed no significant difference between left and right muscles for this population. After adjustment to age and body mass index, hip muscle volumes were significantly different between men and women. This muscle volume reconstruction method allowed quantifying muscle volume distribution within a large population.

RésuméLe volume du muscle est un paramètre essentiel dans l’évaluation clinique et pour le développement de modèles biomécaniques. Cependant, la reconstruction volumique des muscles à partir des modalités d’imagerie médicale s’avère difficile par la présence de bruit limitant l’efficacité des méthodes basées sur le traitement d’images. Pour obtenir la reconstruction volumique des muscles, une méthode basée sur la déformation d’un objet paramétré prépersonnalisé construit à partir d’un nombre réduit de contours musculaires a été développée. Cette étude a pour but d’explorer les muscles de la hanche en utilisant l’imagerie scanner et d’analyser la variabilité de leur volume au sein d’une population de 98 sujets âgés de 21 à 94 ans. Une étude de reproductibilité a été menée. Le coefficient de variation de l’estimation des volumes musculaires est inférieur à 8,9 % et les coefficients de corrélation intraclasse sont supérieurs à 0,88. Les résultats montrent qu’il n’existe pas de différence significative entre les muscles droits et gauches pour cette population. Après ajustement à l’âge et à l’indice de masse corporelle, les volumes des muscles de la hanche sont significativement différents entre les hommes et les femmes. Cette étude à large échelle, rendue possible grâce à l’utilisation d’une méthode rapide et efficace, a permis d’analyser la distribution des volumes musculaires pour une population importante.