През 2025 г. изследователи от Калифорнийския университет в Сан Франциско представиха революционен модел на „цифров близнак“ на колянна става, който комбинира количествена ЯМР (qMRI) и машинно обучение за предсказване на развитието на остеоартрит и необходимостта от ендопротезиране.
Какво представлява цифровият близнак?
Цифровият близнак е виртуален модел, който точно отразява анатомията и биомеханиката на колянната става на конкретен пациент. Той се изгражда чрез:
- 3D сегментация на ЯМР изображения с помощта на дълбоки невронни мрежи;
- Извличане на биомаркери, като дебелина на хрущяла и форма на менискуса;
- Статистически анализ за идентифициране на ключови предиктори за остеоартрит и нужда от протезиране.
Какво прави този модел?
Позволява: Ранна диагностика на структурни промени в ставата; Прогнозиране на риска от развитие на остеоартрит и необходимост от хирургична интервенция; Персонализирано планиране на лечението, базирано на индивидуалните характеристики на пациента.
Какви са предимствата?
- По-точна диагностика и оценка на риска;
- Индивидуализирано лечение, съобразено с конкретните нужди на пациента;
- Подобрено планиране на хирургични процедури, като ендопротезиране на коляното.
🧪 Научна основа
Изследването, публикувано в списание npj Digital Medicine, анализира данни от над 4 700 пациенти, използвайки напреднали техники за обработка на изображения и статистически методи. Резултатите показват, че определени биомаркери, като дебелината на хрущяла и формата на менискуса, са силно свързани с развитието на остеоартрит и необходимостта от ендопротезиране.
Източник: Hoyer G, Gao KT, Gassert FG, et al. Foundations of a knee joint digital twin from qMRI biomarkers for osteoarthritis and knee replacement. npj Digital Medicine. 2025;8:118. DOI: 10.1038/s41746-025-01507-3
