Radiologen-integriertes Finite-Elemente-Framework für azromialen Stress bei inverser Schulterendoprothetik (RIFA-RSA)
Von der klinischen Graduierung zur mechanischen Vulnerabilität: Eine radiologenintegrierte parametrische Finite-Elemente-Studie zur progressiven Rotatorenmanschettendefizienz und Akromionüberlastung bei inverser Schulterendoprothetik
Studienübersicht
Status
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Bedingungen
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Detaillierte Beschreibung
Background and Rationale. Acromial stress fracture is a recognised complication following reverse shoulder arthroplasty (RSA), with a clinically relevant incidence reported in prospective cohorts. The mechanical link between RSA-induced load redistribution and acromial fracture localisation remains incompletely characterised, and no validated preoperative tool currently exists to stratify acromial fracture risk on a patient-specific basis. This study addresses that gap by integrating musculoskeletal radiology grading with subject-specific finite element (FE) modelling within a single prospective pipeline.
Study Design. A prospective single-centre observational cohort of consecutive elective RSA candidates will be enrolled. Each participant will undergo high-resolution preoperative imaging consisting of computed tomography (voxel ≤1 mm) for cortical bone reconstruction and 1.5T or 3T magnetic resonance imaging for soft-tissue and rotator cuff assessment.
Radiologist Grading and Cuff Deficiency Index. Rotator cuff integrity will be graded by a senior musculoskeletal radiologist using the Goutallier classification for fatty infiltration. From these grades, a continuous Cuff Deficiency Index (CDI) will be derived as a quantitative descriptor of cuff functional capacity. The CDI will be used as a direct biomechanical input to scale the deltoid force estimates applied to the FE model.
Finite Element Pipeline. Patient-specific finite element models will be constructed from the segmented imaging data. Cortical bone will be assigned heterogeneous Hounsfield-mapped material properties, deltoid muscle anatomy will be reconstructed from MRI, and physiological as well as RSA-specific loading scenarios will be simulated using FEBio. Mesh convergence and boundary-condition sensitivity will be verified for each subject.
Outcome Assessment. The primary outcome is the regional 95th-percentile von Mises stress within acromial regions of interest corresponding to Levy zones I-III, evaluated at six months post-surgery. Stress-based and morphometric parameters will be correlated with postoperative radiographic outcomes assessed at the same six-month follow-up.
Expected Contribution. By coupling radiologist-graded clinical input with patient-specific FE modelling, this study aims to establish the feasibility of a prospective framework for preoperative acromial stress assessment in RSA candidates.
Studientyp
Studientyp
Einschreibung (Geschätzt)
Einschreibung
Kontakte und Standorte
Studienkontakt
Studienkontakt
- Name: Emanuele Zappia
- Telefonnummer: 00393393111619
- E-Mail: e.zappia@studenti.unimol.it
Studienorte
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CB
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Campobasso, CB, Italien, 86100
- University of Molise
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Kontakt:
- Emanuele Zappia
- E-Mail: e.zappia@studenti.unimol.it
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Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
- Erwachsene
- Älterer Erwachsener
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Probenahmeverfahren
Studienpopulation
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Erwachsene Patienten (60-85 Jahre) mit Cuff-Tear-Arthropathie (Hamada-Grad 3 oder höher, Walch-Glenoid B/C), bei denen eine primäre unilaterale inverse Schulterendoprothese geplant ist
- Verfügbarkeit von präoperativer hochauflösender CT (Voxel 1 mm oder weniger) und 1,5T/3T MRT
- Schriftliche Einwilligungserklärung für die prospektive Nutzung anonymisierter Daten
Ausschlusskriterien:
- Revisions-RSA oder Vorgeschichte von früheren Schulterprothesenkomplikationen
- Nicht korrigierbare Bildartefakte
- Nach-RSA-Nachbeobachtungszeit kürzer als 6 Monate
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Regionale Von-Mises-Spannung innerhalb der akromialen Levy-Zonen
Zeitfenster: 6 Monate nach der Operation
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95. Perzentil der von-Mises-Spannung, extrahiert aus patientenspezifischen Finite-Elemente-Modellen innerhalb anatomisch definierter Levy-Klassifikationszonen des Akromions
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6 Monate nach der Operation
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Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Sponsor
Publikationen und hilfreiche Links
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Geschätzt)
Studienbeginn
Primärer Abschluss (Geschätzt)
Primärer Abschluss
Studienabschluss (Geschätzt)
Studienabschluss
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
Zuerst gepostet
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
Letztes Update gepostet
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
Zuletzt verifiziert
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Schlüsselwörter
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- UniMol-RSA-26
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Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
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