Responsabili scientifici del progetto: Cristina Curreli e Antonino Amedeo La Mattina, laboratorio di Tecnologia Medica, Istituto Ortopedico Rizzoli (Bologna)

La frattura del femore rappresenta una complicazione critica che può compromettere significativamente la qualità della vita dei pazienti con metastasi ossee. Attualmente, i clinici non dispongono di strumenti accurati per stimare il rischio di frattura, il che può portare sia a sottotrattamenti che a sovratrattamenti, situazioni entrambe inaccettabili, soprattutto in pazienti già debilitati dalla malattia oncologica. Inoltre, trattamenti, ospedalizzazioni e procedure non necessarie contribuiscono ad aumentare considerevolmente i costi sanitari. Risulta quindi fondamentale sviluppare metodi di valutazione più avanzati, in grado di stimare con maggior precisione il rischio di frattura ossea patologica e di supportare la scelta del trattamento più appropriato per ciascun paziente.

Grazie al contributo della Fondazione del Monte di Bologna e Ravenna, è stato possibile sviluppare e ottimizzare una metodologia innovativa Digital Twin, capace di predire in modo accurato sia la propagazione della frattura che il carico di rottura di femori affetti da metastasi litiche. È stato messo a punto un algoritmo dedicato basato sul metodo degli elementi finiti e su criteri di cedimento specifici per l’osso usando il software di simulazione Ansys (Figura 1).

INPUT: Modello 3D Mesh, Proprietà dei materiali, Condizioni di carico. Algoritmo simulazione della frattura (utilizzando Ansys) OUTPUT.

I primi risultati ottenuti rappresentano dati preliminari promettenti, utili a supportare futuri studi di validazione della metodologia Digital Twin e a valutarne l’efficacia e la sicurezza prima dell’applicazione clinica. Attualmente è in corso la validazione della pipeline computazionale utilizzando dati di pazienti metastatici dell’Istituto Ortopedico Rizzoli, nell’ambito di uno studio pilota parte del progetto DARE Digital Lifelong Prevention, con cui è stata avviata una significativa sinergia.

I destinatari attuali del progetto FEMETA sono i clinici oncologici e ortopedici, che potranno testare e, una volta validata la metodologia, utilizzare lo strumento digitale come supporto decisionale per la stima del rischio di frattura e per la pianificazione del trattamento chirurgico nei pazienti con metastasi al femore. I destinatari finali, indiretti, saranno i pazienti oncologici stessi, che potranno beneficiare di un trattamento più personalizzato e mirato alla loro specifica condizione.