Пермские учёные создали ИИ‑инструмент для прогнозирования риска разрушения позвоночника за 10–15 лет

Группа исследователей из Пермского государственного медицинского университета имени академика Е.А. Вагнера совместно с Пермским Политехом разработала программный комплекс, который по данным обычной КТ способен предсказать вероятность критического разрушения позвонков за десятилетие и более наперёд. Информацию об этом сообщили в пресс‑службе вузов.


По словам разработчиков, возрастные изменения позвоночника часто накапливаются незаметно — задолго до того, как появятся клинические жалобы. При этом привычные методы обследования дают лишь картину уже сложившихся повреждений: рентген выявляет лишь выраженные деформации, денситометрия оценивает только минеральную плотность костной ткани, а стандартная КТ фиксирует текущее состояние, но не даёт долгосрочного прогноза. Именно эти ограничения и побудили авторов создать новую систему анализа.

В основе программы лежат многолетние наблюдения за структурой грудного отдела у мужчин и женщин в возрасте от 22 до 75 лет. Исследователи выполняли точные замеры высоты, ширины, передне‑заднего размера и рентгеновской плотности трёх ключевых сегментов — первого, шестого и двенадцатого грудных позвонков. Как отметил Анатолий Баландин, доцент кафедры анатомии ПГМУ, врач‑невролог, доктор медицинских наук, процесс уплощения тел позвонков начинается ещё в молодом возрасте: в возрасте 36–60 лет их высота в среднем уменьшается на 4–5% при одновременном расширении на 2–3%, а после 60 лет наблюдается сокращение высоты на 7–11% и увеличение ширины на 7–12%. Изменения особенно выражены у женщин в зоне двенадцатого грудного позвонка. Такие геометрические трансформации меняют распределение нагрузок на столб, ускоряют изнашивание межпозвонковых дисков, провоцируют хронические боли, формирование сутулости и существенно повышают риск переломов.

Разрабатываемый комплекс обрабатывает стандартные КТ‑данные новым способом: врач вносит демографические и антропометрические параметры пациента, а также набор детальных измерений позвонков, включая плотность по рентгену и угол изгиба позвоночника. Алгоритм сопоставляет эти значения с нормативными показателями для соответствующих возрастных когор и выявляет отклонения. По словам Владислава Никитина, доцента кафедры вычислительной математики ПНИПУ, кандидата физико‑математических наук, если у 45‑летнего пациентов внутренние параметры соответствуют средним значениям для 60‑летних, система отмечает ускоренное «функциональное старение» позвоночника и позволяет врачу заблаговременно принять превентивные меры на основе объективных расчётов.

Программа формирует таблицу коэффициентов корреляции, демонстрирующую взаимосвязи между ключевыми характеристиками. Например, сильная корреляция между снижением костной плотности и увеличением поперечных размеров позвонка свидетельствует о повышенной вероятности критической потери прочности структуры. Главное достоинство технологии — возможность работы заблаговременно: в отличие от методов, фиксирующих деформации постфактум, новый подход даёт шанс распознать угрозу за 10–15 лет до возможного патологического перелома и начать меры профилактики — лечебную гимнастику, коррекцию питания и при необходимости медикаментозную поддержку.

Читайте также: