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Development of an in silico model for prediction of in vivo human bone fracture healing using micro-finite element analysis

Descrizione del progetto

Un modello per prevedere la guarigione ossea

Nell’ambito delle fratture ossee, agli strumenti di valutazione esistenti manca la risoluzione necessaria per individuare e isolare i siti iniziali di frattura, soprattutto se questa si verifica nella parte distale dell’osso denominata metafisi. L’obiettivo del progetto HealinguFE, finanziato dall’UE, è sviluppare uno strumento per individuare queste microfratture e prevederne il percorso di guarigione. Grazie a dati di tomografia computerizzata periferica a risoluzione elevata provenienti da pazienti con fratture del polso, gli scienziati svilupperanno un modello in silico in grado di rilevare le modifiche strutturali dell’osso. Lo strumento realizzato farà progredire le conoscenze esistenti sui meccanismi alla base della guarigione delle ossa trabecolari e alimenterà la ricerca futura verso la realizzazione di interventi innovativi.

Obiettivo

Current knowledge of fracture healing is based on experimental animal studies of diaphyseal bone, despite 20% of fractures occurring in the metaphysis of the distal forearm. Moreover, current fracture healing assessment tools lack the resolution to identify and isolate the initial fracture site in cases involving a crushing fracture.

The objectives of this project are to (1) develop a micro-finite element (μFE) model for fracture site identification, (2) develop an in silico model for human bone fracture healing capable of tracking local microstructural changes, and (3) test the predictive power of the in silico model using clinical data. μFE models will be generated from high-resolution peripheral computed tomography (HRpQCT) data of the distal radius from wrist fracture patients. The μFE models will be generated from HRpQCT data collected at the early stages of fracture healing and compared to remodelling maps in order to determine if μFE models can be used to isolate the site of the initial fracture. Adaptations will be made to an existing in silico model based on the findings of the μFE analysis. The resulting in silico model will be applied to clinical HRpQCT data to predict endpoint microstructural changes as well as patterns in fracture healing and remodelling. The predictive power of this in silico model will be determined by comparing the simulation results to observed behavior in vivo.

The proposed project merges recent advances in bone mechanobiology, μFE simulations, and medical imaging to develop novel image analysis and registration methods as well as a tool for predicting if, when, and where fracture healing will occur. The proposed work will provide insights into the local behavior of trabecular bone fracture healing and help the fellow achieve professional maturity. Further, the in silico model has the potential to change the landscape of fracture healing research, particularly in areas of preclinical testing and personalized medicine.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2018

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

EIDGENOESSISCHE TECHNISCHE HOCHSCHULE ZUERICH
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 191 149,44
Indirizzo
Raemistrasse 101
8092 Zuerich
Svizzera

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Regione
Schweiz/Suisse/Svizzera Zürich Zürich
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 191 149,44
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