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Osteoartrite post - traumatica di predizione facendo uso dei modelli di calcolo semplificati

Le lesioni della giunzione di ginocchio, quale la rottura del legamento, sono comuni in atleti. Poichè i legamenti uniti intatti offrono un presupposto per la stabilità unita, le lesioni del legamento spesso sono ricostruite chirurgicamente. Tuttavia, in molti casi questi lesioni o ambulatori possono piombo all'osteoartrite post - traumatica. La cartilagine articolare, che servisce a fornire il contatto frictionless fra le ossa, consuma completamente, causando il dolore unito severo, la mancanza di mobilità e perfino l'isolamento sociale. Corrente, impedire l'inizio e lo sviluppo dell'osteoartrite è ancora la migliore linea di condotta clinica. La modellistica di calcolo può essere usata per predire le posizioni suscettibili dell'osteoartrite; tuttavia, sono troppo complicate per uso clinico e mancano della verifica delle previsioni.

I ricercatori dall'università di Finlandia orientale, in collaborazione con l'università di California a San Francisco, clinica di Cleveland, l'università di Queensland, l'università di Oulu e ospedale universitario di Kuopio, hanno messo a punto un metodo per predire l'osteoartrite post - traumatica in pazienti con le rotture del legamento facendo uso di un modello di calcolo semplificato. I ricercatori egualmente hanno verificato le previsioni di modello contro i cambiamenti strutturali e composizionali misurati nella giunzione di ginocchio fra i tempi di seguito. I risultati sono stati riferiti in biomeccanica clinica.

In questo studio del proof of concept, i modelli di calcolo sono stati generati dalle immagini a risonanza magnetica cliniche pazienti e dal moto misurato. La cartilagine articolare è stata presupposta per degenerare dovuto gli eccessivi sforzi del tessuto, piombo alla degenerazione della fibrilla del collageno, o le eccessive deformazioni, causanti la perdita proteoglycan. Queste previsioni poi sono state comparate ai cambiamenti nei parametri MRI-specifici collegati ad ogni meccanismo di degenerazione.

I nostri risultati indicano che un modello di elemento limitato relativamente semplice, in termini di geometria, moto e materiali, può identificare le aree suscettibili dell'osteoartrite, in conformità con i cambiamenti misurati nella giunzione di ginocchio da MRI. Tali metodi sarebbero particolarmente utili nella valutazione dell'effetto degli interventi chirurgici o nella valutazione delle opzioni non chirurgiche della gestione per la prevenzione o il ritardo l'inizio e/o della progressione di osteoartrite.„

Paul Bolcos, studente di PhD, ricercatore, università di Finlandia orientale

I risultati sono significativi e potrebbero fornire le vie per la valutazione clinica paziente-specifica dei rischi di osteoartrite e rivelare i protocolli ottimali e diversi di ripristino.

“Corrente stiamo lavorando ad aggiungere più pazienti per contribuire a sintonizzare i parametri di degenerazione ed ad assicurare la sensibilità del meccanico ai parametri di MRI. Più successivamente, questo metodo potrebbe combinarsi con un approccio completamente automatizzato per la generazione dei questi modelli di calcolo sviluppati nel nostro gruppo, limitante lo spazio fra la ricerca e l'applicazione clinica,„ Bolcos continua.

Source:
Journal reference:

Bolcos, P.O. et al. (2019) Identification of locations susceptible to osteoarthritis in patients with anterior cruciate ligament reconstruction: Combining knee joint computational modelling with follow-up T1ρ and T2 imaging. Clinical Biomechanics. doi.org/10.1016/j.clinbiomech.2019.08.004.