Análisis de la microarquitectura ósea como biomarcador clínico para la estimación del riesgo de fractura basado en imágenes.

La osteoporosis es una enfermedad común entre las personas mayores, cuya progresión conduce a un mayor riesgo de fracturas óseas, lo que puede afectar negativamente la calidad de vida y aumentar la morbilidad/mortalidad relacionada con la edad. La Fundación Nacional de Osteoporosis pronosticó que para el 2015, la osteoporosis será responsable de tres millones de fracturas que generarán $25.3 mil millones en costos de atención médica. Esto destaca una demanda urgente de métodos para predecir con precisión el riesgo de fractura osteoporótica para la evaluación clínica y el tratamiento de la osteoporosis.

En la práctica clínica, la absorciometría de rayos X de energía dual (DEXA) es el método tradicional y único para diagnosticar la osteoporosis en función de las mediciones de la DMO. Sin embargo, DEXA tiene ciertas limitaciones y existe una superposición considerable en los valores de DMO entre las personas que desarrollan fracturas y las que no. Esto refleja que la DMO no captura todos los factores que contribuyen a la fortaleza ósea. Uno de estos factores es la microarquitectura trabecular del hueso, bien reconocida en la definición de osteoporosis.

Los estudios ex vivo han demostrado que la microarquitectura del hueso trabecular constituye un componente importante de la resistencia ósea, independientemente de la DMO. Sin embargo, la microarquitectura trabecular no se considera en la evaluación del riesgo de fractura en la práctica clínica. Se han revisado varias técnicas de imagen como candidatas potenciales para la evaluación clínica de la microarquitectura del hueso trabecular. Las mejoras tecnológicas en imágenes de rayos X de alta resolución y MRI están brindando datos cada vez más precisos sobre la microarquitectura ósea, pero solo se pueden usar en sitios periféricos (fémur y antebrazo) y aún no se han incorporado a los protocolos de imágenes clínicas estandarizados debido a la falta de central. evaluación del sitio (columna lumbar), donde las fracturas osteoporóticas son más frecuentes.

La literatura actual sugiere un potencial para aumentar la precisión diagnóstica de la predicción de la fuerza ósea mediante la incorporación de descriptores matemáticos avanzados de la estructura ósea. Los colaboradores del proyecto en Rochester han demostrado que las características geométricas que caracterizan el compartimento trabecular femoral pueden complementar las mediciones de DMO convencionales y mejorar la predicción de la resistencia ósea en especímenes de fémur ex vivo. Sin embargo, se ha hecho poco esfuerzo para utilizar realmente esta información de imagen complementaria en la práctica clínica. Este estudio debería alentar el desarrollo adicional de estas técnicas y su implementación en la práctica clínica.

Nuestro objetivo es comenzar a cerrar la brecha entre la investigación fundamental sobre la predicción de la resistencia ósea y el manejo clínico de la osteoporosis, reflejando un enfoque de investigación traslacional desde "el banco hasta la cama". Para ello, se evaluará una metodología novedosa mediante un análisis retrospectivo y un estudio piloto prospectivo. La elección específica de usar TC de energía dual (DECT) para el estudio piloto prospectivo está motivada por el potencial de mejorar la medición de la DMO más allá de lo que puede hacer la TC cuantitativa (QCT), y también permite la descomposición del material en calcio y componentes de tejido blando, que tiene aplicaciones para otras entidades de enfermedades clínicamente relevantes y eventualmente dará como resultado la disponibilidad generalizada de esta tecnología relativamente nueva.