骨质疏松症是骨骼疾病，其中骨质密度降低。骨骼变得更加多孔和脆弱，使它们更容易骨折。这种疾病会降低骨密度并削弱骨骼。骨骼的减弱会增加骨折的风险。在所有可能的骨质疏松性骨折中，髋部骨折是西方国家的主要问题。事实上，估计它们会影响三分之一的女性和五分之一的男性。髋部骨折可降低活动能力，提高生活质量，甚至可能增加女性和男性的死亡率。因此，骨质疏松性髋部骨折的预测在生活质量和预期寿命方面非常重要。

最近发表在“骨头”杂志上的一项研究的主要目标是通过探索基于DXA的3D模型和体内患者的特定有限元模拟，找到辨别髋部骨折风险的生物力学标准。该研究的第一作者Carlos Ruiz Wills和BCN MedTech研究部生物力学和机械生物学实验室的研究协调员JérômeNoailly解释说：

“这项研究表明，通过传统骨密度测量的基于有限元的三维重建，骨骼的建模和生物力学模拟提供了内部组织力学的描述，超越了传统上探索的骨密度，当涉及到区分风险时股骨近端骨质疏松性骨折(髋部骨折)。“

有限元法是一种广泛用于复杂物理和生物系统模拟的数值计算方法，能够求解与复杂几何上的物理问题相关的微分方程。

该研究结合了生物力学和力学生物学实验室在计算生物力学方面的能力以及由Miguel A. Gonzalez Ballester(ICREA)执导的BCN MedTech的SiMBIOSys小组在生物医学图像分析方面的能力。JérômeNoailly和MiguelA.GonzálezBallester解释说：“这种协同作用说明了开发模型和模拟潜力以改善患者诊断的新趋势。”一方面，先进的图像分析提供了一个定制的建模和增强现实框架，通过整合形态和患者骨骼的密度进入虚拟模型。此外，这些模型转换为有限元模型能够在外部机械事件(如跌倒)的情况下整合骨骼的机械行为方程，

“这项研究中获得的3D模型来自使用由UPF分拆技术公司Galgo Medical开发的3D Shaper软件重建平面2D图像密度测定法(DXA，双能X射线吸收测定法)，”评论Luis Miguel del Rio，CETIR放射中心(Ascires Group)的放射科医师，也是该研究的撰稿人。这种生物医学技术的潜力来自这样一个事实，即通过这项研究获得的模拟包括骨密度，股骨几何形状和外部机械负荷之间的三维相互作用，这是患者无法测量的。

在该研究中获得的结果显示，与患者摔倒后髋部骨折风险的计算相比，辨别力通常大于80%。此外，在区分骨折风险方面，与皮质骨的应力状态相比，模拟使得作者能够相对重视骨小梁的应力状态。