開發(fā)出功能強大的新工具來預(yù)測患者的脊柱骨折

骨質(zhì)疏松性椎體骨折(OVF)是老年人中普遍存在的骨骼疾病，其發(fā)生是由于骨密度的凈損失和不可避免的衰老開始。不幸的是，直到臨床醫(yī)生通過放射線掃描發(fā)現(xiàn)它們之前，它們的診斷仍很不足。由于脊柱負(fù)責(zé)身體的運動和穩(wěn)定性，因此這些骨折對日常生活產(chǎn)生巨大影響。然而，由于脊柱節(jié)段之間復(fù)雜的生理相互作用，這些骨折背后的機制仍不清楚。因此，這些骨折無癥狀，直到患者堅持治療才在臨床上發(fā)現(xiàn)。

正在進行廣泛的研究，以研究替代性生物標(biāo)志物以評估骨骼強度，從而在骨折持續(xù)之前預(yù)測骨折的發(fā)生。一種這樣的生物標(biāo)記是通過數(shù)值模擬對失效載荷的計算預(yù)測，通常也稱為有限元分析。通過這種分析，不僅可以對脊柱進行非侵入性檢查，而且可以對骨強度進行全面的定量評估。

然而，大多數(shù)研究集中在孤立地對椎骨節(jié)段進行生物力學(xué)分析。脊柱由許多不同的脊柱節(jié)段組成，大部分負(fù)荷由椎骨和椎間盤承擔(dān)。因此，考慮到脊柱的結(jié)構(gòu)強度時，必須包括這些上述承重段。脊柱功能單元的優(yōu)勢在于，比孤立的椎骨節(jié)段更好地模仿了脊柱的生物力學(xué)要求。

這項研究最近與新加坡技術(shù)大學(xué)合作，在新加坡科技與設(shè)計大學(xué)(SUTD)的醫(yī)學(xué)工程與設(shè)計(MED)實驗室發(fā)表在《脊柱雜志》上，引入了一種半自動計算臨床工具，旨在提取使用功能性脊柱單元對患者進行放射學(xué)掃描得到的結(jié)構(gòu)信息，例如失效負(fù)荷。通過這項研究，證明了常規(guī)的臨床掃描可以作為使用功能性脊柱單位的患者特定有限元分析準(zhǔn)確預(yù)測OVF的可行資源。這些結(jié)果將為臨床醫(yī)生開發(fā)和使用脊柱風(fēng)險評估工具鋪平道路(參見圖片)。

在當(dāng)前的臨床挑戰(zhàn)中，改善OVF的管理至關(guān)重要。詳細(xì)了解OVF的原因?qū)⒂兄趯で髴?yīng)對老齡化的發(fā)病率和死亡率上升的組織，這對社會造成不必要的社會經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。使用半自動臨床工具椎體強度評估工具還可以更準(zhǔn)確地預(yù)測骨質(zhì)疏松性骨折的風(fēng)險，并為臨床醫(yī)生提供更好的針對性早期治療策略。

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