Studio MRI della funzione muscoloscheletrica

L'obiettivo generale di questa iniziativa di sviluppo tecnologico è di far progredire notevolmente la diagnosi clinica e il trattamento delle menomazioni muscoloscheletriche in relazione alla funzione articolare. L'obiettivo principale di questo protocollo è inizialmente sviluppare e infine convalidare un insieme combinato di strumenti (anatomia funzionale virtuale - VFA) che consentiranno la misurazione, l'analisi e la visualizzazione accurate e precise dell'anatomia muscoloscheletrica tridimensionale (3D) statica e dinamica ( ad esempio, forma ossea, cinematica scheletrica, tensione di tendini e legamenti, forza muscolare e spazio articolare) dai dati di imaging. Abbiamo in programma di unire ed estendere le nostre attuali capacità di imaging e analisi RM con l'imaging e l'analisi a ultrasuoni per lo sviluppo e l'implementazione di una tecnica di misurazione e analisi altamente accurata basata sull'imaging per la quantificazione non invasiva dell'anatomia articolare completa e della dinamica dei tessuti durante la funzione movimenti. In breve, intendiamo sviluppare un metodo per la creazione di immagini digitali 3D di tessuti articolari carichi e in movimento (ossa, cartilagine, muscoli e tessuti connettivi) che rivelino modelli di contatto articolare e carichi tissutali. In concomitanza con la costruzione di questo strumento, valuteremo la variabilità della forma ossea tra i soggetti, la sensibilità della postura articolare definita (traslazione e rotazione di un osso rispetto a un altro) alla definizione del sistema di coordinate basato sull'osteo e la capacità di utilizzare questi strumenti per documentare e valutare la funzione delle strutture articolari normali e compromesse (ad esempio, rottura del LCA, sindrome del tracciamento della rotula...) in condizioni simulate sperimentate durante le attività della vita quotidiana.

Il ricercatore principale ha precedentemente sviluppato e testato il componente principale nel pacchetto VFA, l'imaging RM a contrasto di fase cine e a contrasto di fase veloce (fast-PC), dimostrando che entrambi sono estremamente accurati e precisi nella misurazione della normale cinematica 3D dell'articolazione del ginocchio e stiramento del bicipite femorale. Ulteriori ricercatori hanno precedentemente sviluppato tecniche per l'imaging delle strutture muscoloscheletriche mediante l'ecografia, dimostrando che queste tecniche sono, allo stesso modo, estremamente accurate e precise nella misurazione delle proprietà biomeccaniche dei tessuti molli che circondano il ginocchio e dei tendini del quadricipite femorale. Nell'ambito di questo protocollo proponiamo di sviluppare ulteriori metodi di ricostruzione numerica, analisi delle immagini e visualizzazione e testare l'applicabilità della RM e dell'ecografia fast-PC allo studio di varie articolazioni normali e compromesse (ad esempio, caviglia, polso e ginocchio).

Questo processo di sviluppo richiederà dati da soggetti umani ottenuti da immagini RM ed ecografiche sia statiche che dinamiche. Questo sviluppo è guidato dalla nostra filosofia secondo cui la compromissione della funzione articolare si verifica probabilmente a causa di una forma ossea anormale, movimenti e forze muscoloscheletrici anormali o sia della forma ossea anormale che di movimenti e forze muscoloscheletrici. Pertanto, la nostra visione a lungo termine è quella di quantificare in modo non invasivo la cinematica articolare 3D in vivo, le forme ossee e i carichi tissutali sia per le popolazioni di volontari alterate che normali, tradurre i metodi e i risultati nella ricerca interventistica e, infine, nella pratica clinica comune.