Abstract The objective of the study was to evaluate tibial cartilage thickness (TCT), T1ρ and T2 values within both loaded and baseline configurations in a cadaveric knee model using a 3D bone based tibial coordinate system. Ten intact cadaveric knees were mounted into an magnetic resonance imaging (MRI) compatible loading device. Morphologic and quantitative MRI (qMRI) images were acquired with the knee in a baseline configuration and after application of 50% body weight. The morphologic images were evaluated for cartilage degeneration using a modified Noyes scoring system. A 3D bone‐based tibial coordinate system was utilized to evaluate regional changes of tibial T1ρ, T2, and cartilage thickness values among regions covered and uncovered by the meniscus. Inter‐regional differences in medial and lateral MRI outcomes were found between loaded and baseline configurations. Cartilage regions covered by the meniscus demonstrated disparate qMRI and TCT results as compared to cartilage regions not covered by the meniscus. The regions covered by meniscus experienced a ~3.5%, ~0.5%, and ~5.5% reduction of T1ρ ( p < 0.05, medial and lateral compartments), T2 and TCT, respectively, in both compartments while regions not covered by the meniscus experienced larger reductions of ~10%, ~2%, and ~10.5% reduction of T1ρ ( p < 0.05, medial and lateral compartments), T2 and TCT ( p < 0.05, lateral compartment only), respectively, in both compartments. T1ρ and T2 decreases following application of 50% body weight load were substantially larger in the tibial regions with modified Noyes grade 3 ( n = 2) compared to either healthy regions ( n = 85, p < 0.0.003) or regions with modified Noyes grade 2 ( n = 13, p < 0.004). Interregional differences in MRI outcomes reflect variations in structure and function, and largely followed a pattern in cartilage regions that were covered or not covered by the meniscus. Results of the current study suggest that ΔT1ρ and ΔT2 values may be sensitive to superficial fissuring, more than baseline or loaded T1ρ or T2 values, or TCT alone, however future studies with additional specimens, with greater variability in OA grade distribution, may further emphasize the current findings.

OrthoFusion, an intuitive super-resolution algorithm, is presented in this study to enhance the spatial resolution of clinical CT volumes. The efficacy of OrthoFusion is evaluated, relative to high-resolution CT volumes (ground truth), by assessing image volume and derived bone morphological similarity, as well as its performance in specific applications in 2D-3D registration tasks. Results demonstrate that OrthoFusion significantly reduced segmentation time, while improving structural similarity of bone images and relative accuracy of derived bone model geometries. Moreover, it proved beneficial in the context of biplane videoradiography, enhancing the similarity of digitally reconstructed radiographs to radiographic images and improving the accuracy of relative bony kinematics. OrthoFusion's simplicity, ease of implementation, and generalizability make it a valuable tool for researchers and clinicians seeking high spatial resolution from existing clinical CT data. This study opens new avenues for retrospectively utilizing clinical images for research and advanced clinical purposes, while reducing the need for additional scans, mitigating associated costs and radiation exposure.

Motivation: MRI-based texture features have been used to identify abnormalities within the infrapatellar fat pad (IPFP) of middle-aged to elderly adults, yet no existing investigations have evaluated IPFP quality in young athletes. Goal(s): To quantify and compare texture features of the IPFP in collegiate athletes comprised of men and women basketball players and swimmers. Approach: Image texture features of the IPFP were calculated from bilateral MRIs acquired at 2 time points. (baseline and 1 yr. follow-up) for collegiate men and women basketball and swimming athletes. Results: The IPFP of collegiate basketball players significantly differed from the swimmers, with greater global and local image homogeneity. Impact: While the texture features of swimmer IPFPs remained consistent across sexes and timepoints, swimmers had significantly greater texture heterogeneity than basketball players at baseline. Observed variability indicates the need for further longitudinal investigation of IPFP structure within low impact sports.