TECNOLOGIA REMS
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Scheda Tecnologica

EchoS è la prima soluzione senza radiazioni per la caratterizzazione dell’osso e per la valutazione della sua micro-architettura attraverso un approccio innovativo che permette l’indagine dei siti assiali di riferimento: VERTEBRE LOMBARI FEMORE PROSSIMA

TECNOLOGIA R.E.M.S. Radiofrequency Echographic Multi Spectrometry EchoS è basato sul nuovo metodo proprietario R.E.M.S. (Radiofrequency Echographic Multi Spectrometry): un innovativo approccio ad ultrasuoni (US) che sfrutta integralmente tutte le caratteristiche spettrali dei segnali “grezzi” a radiofrequenza (RF) acquisiti durante una scansione ecografica dei siti anatomici target per determinarne lo stato dell’architettura interna ossea.

Protocollo di acquisizione Per l’esecuzione della valutazione diagnostica (della durata di due minuti), l’operatore visualizzerà preliminarmente il primo target osseo (ovvero la vertebra L1 per le acquisizioni lombari oppure il collo femorale per acquisizioni femorali) e sceglierà i parametri di acquisizione, profondità e fuoco, in modo da avere l’interfaccia ossea di interesse nella parte centrale dell’immagine ed in corrispondenza della linea del focus. L’acquisizione inizia immediatamente dopo; durante la scansione, l’algoritmo riconosce automaticamente le interfacce ossee e la regione...

Output Diagnostico L’analisi automatica combinata delle immagini B-mode e dei corrispondenti dati RF fornisce due parametri innovativi: l’Osteoporosis Score (O.S.), che correla direttamente con la BMD, ed il Fragility Score (F.S.) che quantifica la reale robustezza ossea in maniera del tutto indipendente rispetto alla BMD. Il referto medico contiene tutti i parametri normalmente utilizzati nella valutazione della densità minerale ossea e la diagnosi dell’Osteoporosi: BMD (g/cm2) T-Score Z-Score FRAGILITY SCORE BODY COMPOSITION

Approccio Innovativo Le scansioni ecografiche sono effettuate dal dispositivo EchoS fornito di un trasduttore convex operante a 3.5 MHz che permette la simultanea acquisizione di normali immagini B-mode e dei corrispondenti segnali “grezzi” RF. L’approccio R.E.M.S. si basa sull’idea che i segnali RF acquisiti durante la scansione ecografica del distretto osseo target possano essere utilizzati per determinare lo stato di salute dell’osso attraverso confronti avanzati con i modelli spettrali di riferimento precedentemente sviluppati e relativi a condizioni patologiche oppure normali. Questo...

(a,b) Rimodellamento dei dati dell’immagine in matrici rettangolari a partire dall’immagine settoriale originale: (a) esempio di immagine ecografica contenente l’interfaccia vertebrale che verrà automaticamente identificata, (b) esempio di immagine ecografica “rumorosa” che sarà automaticamente scartata data l’assenza di interface vertebrali idonee. Analisi delle immagini (e,f) Miglioramento del contrasto e smussamento dell’immagine. Identificazione automatica delle interfacce ossee target: la prima operazione eseguita dall’algoritmo è l’identificazione automatica delle interfacce ossee...

Confronto Spettrale L’effettivo calcolo dei parametri diagnostici viene effettuato su segmenti di segnali RF corrispondenti alle specifiche ROI che sono selezionate automaticamente tenendo conto della posizione delle interfacce ossee identificate nell’immagine B-mode. Il principio generale è che gli spettri dei segnali “grezzi” RF riflessi dall’interfaccia ossea durante un’acquisizione ecografica in vivo contengono informazioni utili per la caratterizzazione dello stato osseo, in particolare parametri relativi alla quantità (per esempio, BMD) e qualità (per esempio, l’elasticità). In...

Osteoporosis Score Una volta che tutte le immagini appartenenti al dataset ecografico sono state analizzate, il sistema verifica se il numero di interfacce ossee riconosciute sono sufficienti ad ottenere una diagnosi affidabile ed i calcoli sono effettuati su ciascuno degli spettri RF della ROI identificata. Qualora questa condizione minima non dovesse verificarsi (cosa che accade raramente), il dataset è classificato come “rumoroso” e viene richiesto all’operatore di ripetere la scansione ecografica. Per il calcolo dell’O.S., lo spettro RF analizzato è classificato come “osteoporotico” se...

Fragility Score Un’analisi del tutto analoga è contemporaneamente applicata per il calcolo del valore di F.S., con la sola differenza che i modelli spettrali di riferimento “osteoporotico” e “normale” sono sostituiti dai corrispondenti modelli spettrali per osso “fratturato” e “non fratturato”. Un importante aspetto da evidenziare è l’estrema facilità di utilizzo del sistema: dopo un’opportuna sessione di formazione di sole 3 ore, operatori non esperti sono in grado di ottenere acquisizioni di qualità adeguata per la diagnosi nel 96.3% dei casi (ovvero l’incidenza dei dataset “rumorosi” è...

Analisi Statistica L’attuale versione del database contiene più di 10000 soggetti, che coprono interamente il tipico intervallo dei valori di BMI, dagli individui sottopeso fino agli obesi. I soggetti sono stati raggruppati per età ed intervalli di 5 anni e, per ciascun intervallo di età, sono stati ulteriormente suddivisi in tre sottogruppi in base alla loro BMI (ovvero sottopeso/normopeso, sovrappeso, obesi). Per ciascun sottogruppo, i primi 100 soggetti sono stati inclusi nel database di riferimento. I soggetti sono stati reclutati attraverso studi multicentrici internazionali che hanno...

Validazione Clinica Vertebre Lombari BMD L’accuratezza diagnostica della tecnologia è stata clinicamente testata in osservanza con le linee guida scientifiche internazionali; più di 10.000 pazienti sono stati sottoposti a scansioni DXA ed EchoS sullo stesso sito anatomico ed in aggiunta al questionario FRAX® per la valutazione del rischio di frattura. I valori di BMD ottenuti dal calcolo dell’O.S. sono stati confrontati con i risultati ottenuti dalle misurazioni DXA. Letteratura Scientifica Femore Prossi