Convalida istologica degli indici dGEMRIC come biomarcatore quantitativo per il danno alla cartilagine nell'articolazione dell'anca

Per i pazienti con degenerazione avanzata dell'articolazione dell'anca visibile sulle radiografie pelviche, la chirurgia con conservazione dell'articolazione spesso non è un'opzione, rendendo la sostituzione dell'articolazione la scelta terapeutica primaria. Tuttavia, per i soggetti con segni moderati di degenerazione, la scelta tra un intervento chirurgico di conservazione dell’articolazione e una sostituzione può essere difficile. Questa decisione si basa spesso su tecniche di imaging come l'artrografia RM diretta preoperatoria.

I recenti sviluppi nell'imaging medico hanno portato a nuove sequenze MRI biochimiche, come dGEMRIC. Queste sequenze sono preziose per valutare le condizioni della cartilagine prima che si verifichino cambiamenti morfologici significativi. Misurando il contenuto di glicosaminoglicani (GAG) nella cartilagine, dGEMRIC fornisce informazioni tempestive sulla degradazione della cartilagine. L'incorporazione di queste sequenze nei protocolli MRI standard consente la generazione di indici dGEMRIC e la creazione di modelli 3D della cartilagine dell'anca, migliorando la valutazione complessiva dell'articolazione dell'anca.

Lo scopo di questo studio è convalidare i valori dGEMRIC basati sul modello 3D confrontandoli con le valutazioni istologiche della degenerazione della cartilagine. L'ipotesi è che gli indici dGEMRIC del modello MRI 3D saranno correlati alla classificazione istologica della qualità della cartilagine nei campioni di cartilagine femorale ottenuti durante l'intervento di sostituzione dell'anca.

Questo studio mira ad arruolare 25 pazienti in attesa di artroplastica totale dell'anca. Ogni partecipante verrà sottoposto a radiografie biplanari preoperatorie dell'anca e ad artrografia RM diretta a 3 Tesla, inclusa la sequenza dGEMRIC, secondo il protocollo standard dell'ospedale.

I criteri di esclusione includono i pazienti di età inferiore a 18 anni, quelli con precedente intervento chirurgico all'anca e quelli con determinate condizioni dell'anca o con scarsa qualità dell'immagine RM.

Gli interventi verranno eseguiti da un chirurgo ortopedico esperto dell'anca. L'intervento prevede l'osteotomia del collo del femore, seguita dalla rimozione del frammento testa-collo e dall'impianto della protesi dell'anca. I campioni osteocondrali verranno prelevati da quattro aree della testa del femore. Questi verranno analizzati utilizzando la colorazione con blu di toluidina e safranina-O per valutare il danno alla cartilagine. Un istopatologo esperto valuterà questi campioni utilizzando il software ImageJ.

I ricercatori utilizzeranno un algoritmo di intelligenza artificiale per la segmentazione e la visualizzazione 3D e per calcolare i parametri morfologici e biochimici. Verrà eseguita un'analisi delle caratteristiche operative del ricevitore per determinare una soglia dGEMRIC per identificare il danno istologico della cartilagine.