Influence of Metastases' Location and Size on the Strain Field Distribution in Metastatically Involved Human Vertebrae: An In Vitro Study

Con l’aumento della speranza di vita per pazienti afflitti da metastasi, l’attuale pratica clinica tende ad orientarsi verso terapie che ne possano aumentare la qualità della vita. Per fare ciò è necessario esplorare la meccanica del tessuto metastatico. Con questo lavoro abbiamo deciso di concentrarci sullo studio del comportamento meccanico di vertebre metastatiche. Abbiamo rivolto la nostra attenzione alla posizione e alla dimensione della lesione all’interno del corpo vertebrale; un argomento di dibattito per il quale non è disponibile nessuno studio conclusivo. Otto segmenti di varia lunghezza sono stati ottenuti da cinque colonne vertebrali, con metastasi di differente tipo (i.e. osteolitico e osteoblastico). I segmenti sono stati testati con una combinazione compressione e flessione anteriore, la distribuzione del campo di deformazione registrata per mezzo di DIC. La distribuzione del campo di deformazione è stata analizzata sia quantitativamente che qualitativamente. Le lesioni localizzate anteriormente risultavano influenzare fortemente la distribuzione del campo di deformazione, a prescindere dalla loro dimensione. L’influenza di lesioni posizionate posteriormente era trascurabile. Le vertebre con metastasi litiche e blastiche mostravano campi omogenei con deformazioni di bassa intensità, anche se sottoposte a carichi significativi (i.e. 1.5 BW). In aggiunta, è stato progettato uno “strumento” per la localizzazione delle lesioni nel corpo vertebrale a partire dagli scan CT. Questo “strumento” era composto di maschere personalizzabili e di un semplice modello geometrico per studiare la dimensione delle lesioni, Abbiamo concluso che la distribuzione del campo di deformazione è principalmente influenzata dal tipo di metastasis. Nel caso di metastasi litiche, l’influenza della posizione sulle deformazioni è più significativa di quella della dimensione.