Sintesi del progetto
BoneStrength affronta una delle principali legate all’invecchiamento che la sanità pubblica si trova oggi ad affrontare, ovvero la prevenzione delle fratture dell’anca. Il progetto supera i limiti degli approcci basati solo sulla densità minerale ossea, sviluppando una piattaforma computazionale che simula in modo realistico l’interazione tra cadute, dinamica dell’impatto, resistenza dell’osso e adesione ai trattamenti.
Obiettivo
L’obiettivo centrale del progetto è sviluppare uno strumento in grado di stimare in modo quantitativo quante fratture dell’anca possono essere realmente prevenute nel lungo periodo attraverso l’adozione di diverse strategie – farmacologiche, programmi di prevenzione delle cadute, protettori d’anca e loro combinazioni – prima di avviare studi clinici lunghi e costosi.
Problemi e necessità
La maggior parte delle fratture avviene in persone che non rientrano nei criteri classici di osteoporosi. Inoltre, gli effetti reali degli interventi dipendono da molti fattori combinati (frequenza delle cadute, dinamica dell’impatto, fragilità individuale, aderenza). Gli studi clinici necessari per quantificare l’efficacia di interventi alternativi o complementari hanno costi elevati, lunghi follow-up e molti limiti operativi. Esiste quindi una forte domanda di strumenti affidabili che permettano confronti realistici tra strategie prima di avviare studi complessi e costosi.
Soluzioni sviluppate
BoneStrength ha consolidato un workflow completo che combina: un modello fisico della resistenza del femore; un modello probabilistico che genera sequenze realistiche di cadute nell’arco degli anni; un modello meccanicistico che stima l’esito (frattura/non frattura) in base alle forze d’impatto, alla postura e alla variabilità individuale; moduli per simulare l’effetto dei trattamenti, dei programmi di esercizio e dei dispositivi di protezione dell’anca (hip protectors) con diversi livelli di aderenza. Con questo sistema sono state condotte analisi comparative tra trattamenti e programmi di prevenzione cadute, ed è stata quantificata per la prima volta in modo robusto l’influenza dell’aderenza all’uso dei protettori d’anca.
Impatti
La piattaforma permette confronti rapidi e realistici tra strategie preventive, supportando una migliore progettazione degli studi clinici e una più efficiente allocazione delle risorse sanitarie. I benefici potenziali includono meno fratture, minori costi sanitari, riduzione della disabilità e maggiore autonomia negli anziani.
Settori di applicazione
Il framework sviluppato è riutilizzabile da Università, Centri di Ricerca, Ospedali e Istituzioni Pubbliche dotate di dati clinici e accesso a risorse HPC. Il metodo è generalizzabile ad altri tipi di fratture da fragilità e, più in generale, ad ambiti in cui l’esito clinico è determinato dalla combinazione di vulnerabilità biologica e rischi ambientali ripetuti. Gli strumenti sviluppati sono pensati per essere estensibili, automatizzabili e condivisibili, aprendo la strada a una più ampia diffusione dell’approccio in silico nella ricerca clinica e nella medicina preventiva.
