Компьютерные модели на основе МРТ позволяют получить раннее представление о заживлении костей
Заживление сломанной кости может занять месяцы, и выяснение того, идет ли восстановление по плану, часто занимает столько же времени. Врачи обычно полагаются на периодические рентгеновские снимки, чтобы увидеть, как кость снова срастается. Пациенты возвращаются для последующего сканирования каждые несколько недель или месяцев, повторяя цикл до тех пор, пока кость не покажет признаки полного заживления. Такие факторы, как возраст или сопутствующие заболевания, такие как диабет, могут влиять на скорость заживления переломов. Запоздалое или неполное заживление может привести к длительной боли и постоянному медицинскому уходу.
Традиционно эти персонализированные модели строились на основе результатов компьютерной томографии (КТ). Недостатком является то, что каждое компьютерное сканирование подвергает пациентов воздействию ионизирующего излучения, которое может быть вредным при частом воздействии. Последние достижения в области магнитно-резонансной томографии (МРТ) дают исследователям новый способ взглянуть на кости, не подвергая пациентов облучению. Новый подход, получивший название ультракороткой эхо-МРТ, теперь позволяет быстро получать подробные изображения заживающих переломов костей.
Преобразование данных МРТ в полезные вычислительные модели — непростая задача. Над проектом Хаст сотрудничает с экспертом по моделированию Ханной Дейли из Университета Лихай (США) и с хирургами из Университета Пенсильвании (США).
Сопоставляя данные МРТ с механической прочностью каждого крошечного 3D-элемента, ученые стремятся создать модель, которая ведет себя как настоящая кость при моделировании движения или нагрузки. Работая сначала с овечьей моделью заживления костей, исследователи проверят, точно ли модели на основе МРТ отражают механическую прочность заживающей кости по сравнению с лабораторными измерениями.
Они также планируют оценить, насколько хорошо подход МРТ предсказывает заживление у людей, перенесших операцию по восстановлению перелома большеберцовой кости. В течение следующих пяти лет команда планирует наблюдение за 50 участниками в течение года, чтобы отслеживать долгосрочное восстановление.
В будущем команда надеется, что их результаты помогут клиницистам быстро оценить, насколько хорошо развивается новая кость и достаточно ли она прочна, чтобы выдерживать стрессы от повседневной деятельности. «Лучший прогностический инструмент может дать клиницистам и пациентам больше уверенности в том, что заживающая кость может выдержать стресс от физической активности без риска повторного перелома», — сказал он. «Мы надеемся выявить ранние предупреждающие признаки плохого заживления, чтобы поставщики услуг могли быстрее скорректировать протоколы реабилитации и быстрее вернуть пациентов в нужное русло».
Традиционно эти персонализированные модели строились на основе результатов компьютерной томографии (КТ). Недостатком является то, что каждое компьютерное сканирование подвергает пациентов воздействию ионизирующего излучения, которое может быть вредным при частом воздействии. Последние достижения в области магнитно-резонансной томографии (МРТ) дают исследователям новый способ взглянуть на кости, не подвергая пациентов облучению. Новый подход, получивший название ультракороткой эхо-МРТ, теперь позволяет быстро получать подробные изображения заживающих переломов костей.
Преобразование данных МРТ в полезные вычислительные модели — непростая задача. Над проектом Хаст сотрудничает с экспертом по моделированию Ханной Дейли из Университета Лихай (США) и с хирургами из Университета Пенсильвании (США).
Сопоставляя данные МРТ с механической прочностью каждого крошечного 3D-элемента, ученые стремятся создать модель, которая ведет себя как настоящая кость при моделировании движения или нагрузки. Работая сначала с овечьей моделью заживления костей, исследователи проверят, точно ли модели на основе МРТ отражают механическую прочность заживающей кости по сравнению с лабораторными измерениями.
Они также планируют оценить, насколько хорошо подход МРТ предсказывает заживление у людей, перенесших операцию по восстановлению перелома большеберцовой кости. В течение следующих пяти лет команда планирует наблюдение за 50 участниками в течение года, чтобы отслеживать долгосрочное восстановление.
В будущем команда надеется, что их результаты помогут клиницистам быстро оценить, насколько хорошо развивается новая кость и достаточно ли она прочна, чтобы выдерживать стрессы от повседневной деятельности. «Лучший прогностический инструмент может дать клиницистам и пациентам больше уверенности в том, что заживающая кость может выдержать стресс от физической активности без риска повторного перелома», — сказал он. «Мы надеемся выявить ранние предупреждающие признаки плохого заживления, чтобы поставщики услуг могли быстрее скорректировать протоколы реабилитации и быстрее вернуть пациентов в нужное русло».
