Strumenti per la valutazione della qualità dell’osso nella pratica clinica, basati su modelli matematici in grado di simulare prove di carico sulla struttura a partire da immagini radiografiche convenzionali.

BEST – Bone Elasticity and Strength Test

Prodotto per la misura accurata della resistenza dell’architettura ossea nella pratica clinica. La metodologia sviluppata si caratterizza per un approccio completamente nuovo, basato sull’analisi strutturale dell’architettura ossea ed è quindi in grado di superare alcune limitazioni diagnostiche delle tecniche attuali. Alla base del metodo è un modello matematico in grado di simulare prove di carico sulla struttura ossea a partire da immagini radiografiche ottenibili con le comuni apparecchiature diagnostiche. L’elaborazione non richiede tempi lunghi o grosse risorse di calcolo, ma può avvenire in pochi minuti su un personal computer o anche direttamente sulla workstation di acquisizione dell’immagine. L’esame ha un basso costo unitario, concorrenziale rispetto ai costi delle tecniche densitometriche e molto contenuto rispetto all’impatto diagnostico derivante dalla sua applicazione.

Campi di applicazione

Il prodotto consente una valutazione del rischio di frattura attraverso la quantificazione degli effetti delle modifiche intervenute nell’architettura ossea a seguito della malattia. Il metodo utilizzato è già stato oggetto di una sperimentazione pre-clinica che ha fornito risultati soddisfacenti ed è in corso uno studio più approfondito per una completa verifica secondo gli standard internazionali di certificazione. L’utilità diagnostica del nuovo parametro unita ai bassi costi ed ai tempi brevi dell’esame complessivo, fanno intuire scenari molto promettenti per l’impiego del prodotto in diversi ambiti, in particolare la diagnosi precoce del rischio di frattura in presenza di alterazioni patologiche della struttura ossea quali l’osteoporosi.

Ulteriori applicazioni cliniche in stadio di sviluppo avanzato:

• Versione BEST specifica per chirurghi, fornisce un parametro che descrive le caratteristiche delle proprietà meccaniche dell’osso e funge da indicatore per la scelta del tipo di impianto. La rapidità di esecuzione rende l’analisi effettuabile anche nel corso dell’intervento. 
• Versione BEST specifica per dentisti, fornisce un parametro che descrive le caratteristiche delle proprietà meccaniche del dente e funge da indicatore per la scelta del tipo di impianto.
• Versione BEST 3D,  utilizza in ingresso i dati ricavati da microMRI, microCT o PET e calcola le proprietà meccaniche della struttura sui 3 assi, con tempi di calcolo decisamente contenuti rispetto a quelli della concorrenza che impiega gli elementi finiti.

Applicazioni industriali

• Nelle applicazioni industriali spesso si incontrano materiali in cui le proprietà meccaniche desiderate su scala macroscopica vengono ottenute agendo a livello micro-strutturale, attraverso l’aggiunta di particelle o fibre al materiale di base, ad esempio nei compositi a matrice metallica e molti nuovi materiali ad alte prestazioni. I risultati ottenuti dal gruppo di ricerca in applicazioni relative alla modellazione di leghe sinterizzate e di compositi a matrice metallica sono in ottimo accordo con i dati sperimentali.