股骨骨质疏松症的新诊断工具提高了现有方法的有效性和可行性
借助由 UPF BCN MedTech部门、 3D-Shaper Medical 和 CETIR Medical Group 公司 以及Hospital de la Santa Creu i Sant Pau 医院的研究人员组成的团队创建的新诊断工具，可以更有效地检测和预防骨质疏松症 。
这种公私合作催生了一种新工具的设计，该工具通过生物力学方法来计算股骨骨质疏松症导致的骨折风险，该方法研究生物的机械结构，例如那些负责身体运动的机械结构-，其实施成本使其在临床实践中的应用可行。
该工具融合了由 3D-Shaper Medical 开发的统计方法来生成股骨的三维图像，并与 BCN MedTech (UPF) 开发的生物力学模拟相结合。作为应用统计方法的起点，新工具使用从当今骨质疏松症临床诊断 (DXA) 最广泛的方法获得的二维图像。应该记住，目前最广泛的诊断工具是基于二维图像，其不能充分捕获骨小梁和皮质区室的密度。这对于评估骨骼强度和防止可能的骨折至关重要。
新诊断方法背后的研究最近发表在《 临床密度测量杂志》 上的一篇科学文章中。其作者是 3D-ShaperMedical 的 Muhammad Qasim、Mirella Lopez Picazo 和 Ludovic Humbert;来自 BCN MedTech 部门的 Carlos Ruiz Wills 和 Jérôme Noailly，隶属于 UPF 信息和通信技术部 ( DTIC );来自 CETIR 医疗集团的 Silvana Di Gregorio 和 Luis Miguel del Río Barquero;和 Jorge Malouf Sierra，来自圣克鲁伊圣保罗医院。该研究得到了西班牙科学、创新和大学部、国家研究机构、加泰罗尼亚政府商业竞争力机构 (ACCIÓ) 和欧盟地平线 2020 玛丽·斯克洛多夫斯卡-居里计划的资助。
为什么需要改进现有方法?
如今，诊断股骨骨质疏松症最广泛使用的方法是所谓的双能 X 射线吸收测定法 (DXA)。该技术能够根据骨组织吸收的辐射量来确定骨组织的矿物质密度。事实上，骨质疏松症与骨密度降低有关，骨密度降低会降低骨强度并增加骨折风险。这种产生二维图像的方法在确定矿物质密度的体积分布(必须是三维的)方面存在局限性，而矿物质密度对于仔细检查骨强度和改善骨折预防至关重要。
另一种更先进的方法是定量计算机断层扫描 (QCT ) ，由于它使患者暴露在更高水平的辐射下，因此很少在临床诊断中实施。断层扫描可生成身体不同内部区域(包括骨组织)的详细图像，同样使用 X 射线，但可对骨量进行 3D 重建。先前的研究表明，QCT 的这种 3D 功能使其成为比传统 2D-DXA 方法更好的估计骨强度和骨折风险的技术。此外，它还可以将骨形态和质量的体积信息转化为骨强度的机械信息。然而，它的使用尚未扩展到临床实践，不仅因为它使患者暴露在更高剂量的辐射下，还因为其成本较高，而且处理 QCT 获得的图像比 2D-DXA 图像需要更长的时间。
该研究为临床实践提出了一种有效可行的方法
新方法基于 3D 双能 X 射线吸收测定法 (3D-DXA)，该技术是由 3D-Shaper Medical 团队根据 UPF 在该技术公司创建之前发起的研究开发的。从本质上讲，“新方法通过计算和统计系统补充和改进了 DXA，可以估计整个骨体积的矿物质密度，并获得其形状的详细三维图像。它还提供了基于有限元方法的生物力学模拟，将这种体积信息转换为骨强度定量信息的可能性，这是 BCN MedTech 团队的专业之一。”这个UPF研究单位。
3D-DXA 使用二维 DXA 图像，并在其上应用附加的三维生物力学模拟。通过这种方式，可以获得与计算机断层扫描相同的结果，因为体积和几何测量结果被转化为扫描对象的股骨阻力能力结果。新工具有可能改善目前通常使用传统 DXA 方法进行的诊断，传统 DXA 方法无法检测出高达 50% 的股骨骨折高风险患者。
事实上，整个研究团队已经对 157 名患者进行了研究，测试了 3D-DXA 量化骨阻力的有效性。他们的结果改善了实现下一步的前景：基于 DXA 图像预测骨折风险。
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