Analisi microstrutturale delle metastasi ossee e delle regioni adiacenti ad esse

La colonna vertebrale è il sito in cui si formano più comunemente metastasi ossee. Le metastasi alterano la quantità e l’organizzazione del tessuto trabecolare all’interno delle vertebre, tuttavia, quanto sia focalizzato l’effetto di una lesione metastatica rispetto al tessuto che la circonda è ancora poco noto. Inoltre, anche le proprietà meccaniche possono essere influenzate dalla diversa microstruttura che presentano le vertebre con lesioni blastiche e litiche. Lo scopo di questo progetto di tesi è l’analisi microstrutturale all’interno di metastasi ossee e nelle regioni adiacenti ad esse. Inoltre, è stata investigata la correlazione tra i parametri microstrutturali misurati e la competenza meccanica della vertebra. Sedici vertebre metastatiche (8 litiche, 8 blastiche) e venti vertebre sane (controllo) sono state selezionate e preparate per scansioni con micro-tomografia computerizzata (voxel isotropico=39µm). Le proprietà microstrutturali sono state calcolate all’interno del volume della metastasi e attorno ad essa (ingrandimenti 3D di 100, 200 e 300 voxel). Le sottoregioni che circondano la metastasi (ingrandimenti 3D) sono state definite tramite lo sviluppo di una procedura e di uno script su ImageJ. Il carico e lo stress apparente a rottura sono stati ottenuti testando i provini in compressione assiale. I risultati hanno mostrato come le alterazioni causate dalle metastasi blastiche non fossero focalizzate ma estese a tutta la vertebra, mentre nel caso di metastasi litiche, le alterazioni microstrutturali sono focalizzate all’interno del volume che comprende la lesione e il tessuto circostante presenta caratteristiche microstrutturali simili a quelle di una vertebra sana. Nelle regioni più lontane dalle metastasi litiche, è stata trovata una correlazione significativa tra BV/TV, Tb.Th e Tb.Pf e stress apparente a rottura, e tra Tb.Th e carico a rottura, confermando l’effetto focale della lesione e l’ottimizzazione strutturale del tessuto sano.