Guarire le ossa rotte è più complicato di quanto sembri

Di Tara Haelle

26 agosto 2022 - La guarigione di un osso rotto non è sempre un semplice processo di ingessatura e di attesa che il corpo faccia il suo dovere con il tempo. I molti materiali che compongono le nostre ossa hanno densità diverse e interagiscono in vari modi che influenzano la corretta guarigione di una frattura.

Una frattura che non si rimargina correttamente si chiama non unione e in un osso lungo, come quello della gamba, può essere invalidante. I medici non sono sempre in grado di capire quando si verifica una non unione, né tanto meno di prevederne la probabilità in anticipo. Ma la ricerca sulle tecniche di imaging osseo sta per cambiare la situazione e dare ai medici uno sguardo in avanti per aiutarli a trovare i problemi prima.

I ricercatori di ingegneria meccanica della Lehigh University di Bethlehem, PA, stanno utilizzando l'imaging osseo e i test meccanici virtuali per sviluppare un modello più accurato del processo di guarigione.

Un modello virtuale può aiutare i medici a riconoscere quando un osso si allontana da un processo di guarigione sano, in modo da poter intervenire prima. La chiave è comprendere meglio il processo fisico nella zona di guarigione, dove la frattura viene effettivamente riparata.

All'interno del gesso

Il processo di guarigione inizia quando il corpo riconosce la frattura e invia le cellule immunitarie per provocare un'infiammazione. Il gonfiore è il segnale di avvertimento dell'organismo che invita a non utilizzare più la parte lesa.

Anche le cellule del sangue si raccolgono intorno alla lesione e questa massa di cellule - un ematoma, o coagulo di sangue - riempie lo spazio della frattura. Nel corso della settimana successiva, un tipo di osso morbido chiamato callo sostituisce gradualmente il coagulo di sangue e tiene insieme l'osso, anche se non è ancora abbastanza forte per iniziare a utilizzarlo. Dopo alcune settimane, il callo ha il tempo di indurirsi e l'osso duro inizia a sostituire il callo duro.

Ma è difficile vedere come si stanno svolgendo queste fasi successive ai raggi X, poiché il callo duro e l'osso duro si assomigliano molto. Gli ingegneri stanno lavorando per comprendere le proprietà meccaniche dell'osso e del callo, come la massa e la densità, in modo da poter prevedere meglio quando l'osso duro ha sostituito completamente il callo. Prevederlo troppo presto potrebbe ostacolare il processo di guarigione se la persona utilizza normalmente l'osso prima che sia completamente guarito.

I modelli computerizzati precedenti non erano in grado di distinguere con precisione il callo duro dall'osso duro, soprattutto perché il callo stesso è composto da diversi tipi di tessuto con proprietà fisiche differenti.

Questa nuova ricerca, invece, si basa sul test delle sollecitazioni esercitate sull'osso durante la torsione. I ricercatori hanno inserito i risultati dei test e le corrispondenti immagini TC in un computer per modellare il processo di guarigione. Le aree più luminose sull'immagine rappresentano un osso più rigido e duro, quindi il loro lavoro ha aiutato i ricercatori a capire il punto di cutoff quando il materiale smette di essere callo e si trasforma in osso. La conoscenza di questo punto di interruzione può aiutare a identificare prima il verificarsi di una non unione, che a sua volta può aiutare i medici a capire meglio come e perché il processo di guarigione sta fallendo, in modo da poterli aiutare.