Osteoporoza se može efikasnije otkriti i sprečiti zahvaljujući novom dijagnostičkom alatu koji je kreirao tim sastavljen od istraživača iz UPF BCN MedTech jedinice, kompanija 3D-Shaper Medical i CETIR Medical Group i Hospital de la Santa Creu i Sant Pau.
Ova javno-privatna saradnja dovela je do dizajna novog alata za izračunavanje rizika od preloma zbog femoralne osteoporoze, iz pristupa biomehanike—koji proučava mehaničke strukture živih bića kao što su one koje su odgovorne za kretanje tela. —sa troškovima implementacije koji čine njegovu primenu izvodljivom u kliničkoj praksi.
Ovaj alat koristi statističke metode za generisanje trodimenzionalnih slika butne kosti, koje je razvio 3D-Shaper Medical, sa biomehaničkim simulacijama razvijenim sa BCN MedTech (UPF). Kao polazna tačka za primenu statističkih metoda, novi alat koristi 2D slike dobijene najrasprostranjenijom metodom za kliničku dijagnozu osteoporoze danas (DXA).
Treba imati na umu da su trenutno najrasprostranjeniji dijagnostički alati zasnovani na dvodimenzionalnim snimcima, koji ne obuhvataju adekvatno gustinu trabekularnog i kortikalnog odeljenja kosti. Ovo je neophodno za procenu čvrstoće kostiju i sprečavanje mogućih preloma.
Istraživanje koje stoji iza nove dijagnostičke metode nedavno je otkriveno u članku objavljenom u časopisu Journal of Clinical Densitometri.
Danas je najrasprostranjenija metoda koja se koristi za dijagnostiku femoralne osteoporoze takozvana dual-energetska rendgenska apsorpciometrija (DXA). Ova tehnika omogućava određivanje mineralne gustine koštanog tkiva na osnovu količine zračenja koje može da apsorbuje. Zaista, osteoporoza je povezana sa gubitkom gustine kostiju, što smanjuje snagu kostiju i povećava rizik od preloma.
Ova metoda, koja daje dvodimenzionalne slike, ima ograničenja za određivanje zapreminske distribucije mineralne gustine—koja mora biti trodimenzionalna—što je od suštinskog značaja za ispitivanje čvrstoće kostiju i pažljivo poboljšanje prevencije preloma.
Druga, naprednija metoda koja se retko primenjuje u kliničkoj dijagnozi zbog činjenice da pacijente izlaže višim nivoima zračenja je kvantitativna kompjuterska tomografija (KCT). Tomografsko skeniranje daje detaljne slike različitih unutrašnjih delova tela uključujući koštano tkivo, takođe koristeći rendgenske zrake, ali sa 3D rekonstrukcijama zapremine kosti.
Prethodne studije su pokazale da ova 3D sposobnost KCT-a čini ga bolje pripremljenom tehnikom za procenu čvrstoće kostiju i rizika od preloma od konvencionalne 2D-DXA metode. Pored toga, omogućava prevođenje volumetrijskih informacija o morfologiji i kvalitetu kostiju u mehaničke informacije o jačini kosti.
Međutim, njegova upotreba nije proširena na kliničku praksu, ne samo zato što izlaže pacijente većim dozama zračenja, već i zbog visoke cene i zato što je potrebno više vremena za obradu slika dobijenih KCT nego 2D-DXA slika.
Nova metoda je zasnovana na 3D dual-energetskoj rendgenskoj apsorpciometriji (3D-DXA), tehnici koju je razvio tim u 3D-Shaper Medical na osnovu istraživanja započetog na UPF-u pre stvaranja kompanije zasnovane na tehnologiji. U suštini, „nova metodologija dopunjuje i poboljšava DXA sa računskim i statističkim sistemima koji omogućavaju procenu mineralne gustine celokupnog volumena kosti, kao i dobijanje detaljnih trodimenzionalnih slika njenog oblika.
„Takođe otvara mogućnost pretvaranja ove volumetrijske informacije u kvantitativne informacije o snazi kostiju, na osnovu biomehaničkih simulacija sa metodom konačnih elemenata, što je jedna od specijalnosti BCN MedTech tima“, objašnjava Jerome Noailli, glavni istraživač u biomehanici i mehanobiologiji. ove istraživačke jedinice UPF.
3D-DXA koristi dvodimenzionalne DXA slike na koje se primenjuje dodatna trodimenzionalna biomehanička simulacija. Na ovaj način se mogu dobiti rezultati ekvivalentni onima iz kompjuterske tomografije jer se volumetrijska i geometrijska merenja prevode u rezultate otpornosti butne kosti skeniranog subjekta.
Novi alat ima potencijal da poboljša trenutne dijagnoze koje se obično sprovode korišćenjem konvencionalne DXA metode, koja nije kapacitirana da otkrije do 50% pacijenata sa visokim rizikom od preloma butne kosti.
U stvari, istraživački tim u celini već je testirao efikasnost 3D-DXA za kvantifikaciju otpornosti kostiju, uz studiju sprovedenu na 157 pacijenata. Njihovi rezultati poboljšavaju izglede za postizanje sledećeg koraka: predviđanje rizika od preloma na osnovu DXA slika.
