«Рентген – это золотой стандарт диагностики остеоартрита. При повреждении суставов расстояние между костями уменьшается. Проблема в том, что, когда мы видим болезнь на фотографиях, ущерб уже нанесен. И гораздо легче предотвратить разрушение хряща, чем заставить его снова отрасти», говорит один из авторов исследования, профессор ортопедической хирургии Кеннет Уриш из Питтсбурга.
В настоящее время не существует метода выявления остеоартроза на стадии, позволяющей восстановить повреждение. В своей работе мы представляем метод, позволяющий обнаружить заболевание до того, как оно проявит симптомы. Этот метод сочетает в себе теорию оптимального массопереноса со статистическим распознаванием образов.
«Когда врачи смотрят на снимки суставов, нет очевидного рисунка, который можно сразу увидеть невооруженным глазом. Но это не значит, что такой модели нет. Это просто означает, что это невозможно увидеть с помощью обычных инструментов», – добавляет доктор Синджини Кунду.
Именно Кунду отвечал за обучение алгоритма на основе фотографий МРТ колен, а затем протестировал его на фотографиях пациентов, с которыми модель раньше не работала. Процесс обучения и тестирования повторялся десятки раз, каждый раз на другой группе людей.
Наконец, модель прошла финальное испытание. Ему пришлось проанализировать фотографии коленных суставов 86 здоровых людей, у которых не было симптомов остеоартроза, и на фотографиях не было никаких повреждений, указывающих на процесс заболевания. Было обнаружено, что алгоритм предсказал с точностью 78%, у каких пациентов разовьется болезнь через три года.
Это достижение указывает на то, что обнаружение остеоартрита возможно на предотвратимой стадии. В будущем сочетание метода прогнозирующего обнаружения с новыми профилактическими методами лечения может значительно изменить эпидемиологию заболевания, на борьбу с которым система здравоохранения США ежегодно тратит 16,5 млрд долларов США. Более того, нашу технику можно использовать для обнаружения многих других заболеваний, которые в настоящее время диагностируются на продвинутой стадии визуализационных исследований.
