La osteoporosis es una enfermedad esquelética en la que hay una disminución en la densidad de masa ósea. Los huesos se vuelven más porosos y frágiles, haciéndolos más susceptibles a fracturas. Esta enfermedad reduce la densidad ósea y debilita el hueso. El debilitamiento del hueso aumenta el riesgode fractura. Entre todas las posibles fracturas osteoporóticas, las fracturas de cadera son un problema importante en los países occidentales. De hecho, se estima que afectan a un tercio de las mujeres y un quinto de los hombres. La fractura de cadera reduce la movilidad, la calidad de vida y puede inclusoaumentar la mortalidad en mujeres y hombres. Como tal, la predicción de fracturas osteoporóticas de cadera es muy importante en términos de calidad de vida y esperanza de vida.
El objetivo principal de un estudio reciente publicado en la revista hueso fue encontrar criterios biomecánicos para la discriminación del riesgo de fracturas de cadera mediante la exploración de modelos 3D basados en DXA y simulaciones específicas de elementos finitos para pacientes in vivo. Carlos Ruiz Wills, primer autor del estudio, y Jérôme Noailly, coordinador del estudio,ambos miembros del laboratorio de biomecánica y mecanobiología de la Unidad de Investigación BCN MedTech explican :
"Esta investigación ha demostrado que el modelado y la simulación biomecánica del hueso mediante reconstrucciones 3D basadas en elementos finitos de la densitometría ósea convencional proporcionan descriptores de la mecánica interna del tejido que van más allá de la densidad ósea explorada tradicionalmente cuando se trata de discriminar elriesgo de fractura osteoporótica del fémur proximal fractura de cadera "
El método de elementos finitos es un método de cálculo numérico ampliamente utilizado en simulaciones de sistemas físicos y biológicos complejos que permite resolver ecuaciones diferenciales asociadas con problemas físicos en geometrías complicadas.
Este estudio combina las competencias del laboratorio de biomecánica y mecanobiología en biomecánica computacional y las competencias del grupo SiMBIOSys en BCN MedTech, dirigido por Miguel A. Gonzalez Ballester ICREA, en análisis de imágenes biomédicas. Dicha sinergia ilustra nuevas tendencias en la explotaciónJérôme Noailly y Miguel A. González Ballester explican el potencial de los modelos y las simulaciones para mejorar el diagnóstico del paciente: "Por un lado, el análisis avanzado de imágenes proporciona un marco personalizado de modelado y realidad aumentada, al integrar la morfología y las densidades de los pacientes'huesos en modelos virtuales. Además, la conversión de estos modelos en modelos de elementos finitos capaces de integrar ecuaciones del comportamiento mecánico del hueso en caso de eventos mecánicos externos, como una caída, permite calcular descriptores que integran de manera única los efectos cruzados entre la calidad ósea, morfología ósea particular y fuerzas mecánicas externas que a menudo depterminar con el peso y la altura del paciente "
"Los modelos 3D obtenidos en este estudio provienen de la reconstrucción de la densitometría de imágenes 2D planas DXA, absorciometría de rayos X de energía dual utilizando el software 3D Shaper desarrollado por Galgo Medical, una compañía de tecnología spin-off UPF", comenta LuisMiguel del Río, radiólogo del centro de radiología CETIR Grupo Ascires y colaborador del estudio. El potencial de esta tecnología biomédica proviene del hecho de que las simulaciones obtenidas por esta investigación incluyen la interacción tridimensional entre la densidad ósea, la geometríadel fémur y las cargas mecánicas externas, que no se pueden medir en un paciente.
Los resultados obtenidos en este estudio muestran un poder de discriminación generalmente mayor al 80% en comparación con el cálculo del riesgo de fractura de cadera luego de una caída del paciente. Además, al discriminar el riesgo de fractura, las simulaciones han permitido a los autoresconceden una importancia relativa al estado de estrés del hueso trabecular, en comparación con el estado de estrés del hueso cortical.
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Materiales proporcionado por Universitat Pompeu Fabra - Barcelona . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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