Применение алгоритма искусственного интеллекта для определения минеральной плотности кости: популяционные данные

ОБОСНОВАНИЕ. В связи с увеличением продолжительности жизни жителей России ожидается рост числа пациентов с остеопорозом (ОП) [1]. Данное заболевание характеризуется снижением минеральной плотности кости (МПК), вследствие чего возрастает риск возникновения патологических переломов [2]. Таким образом, разработка методик оценки МПК актуальна для ранней диагностики ОП на основе проведения масштабных популяционных исследований.

ЦЕЛЬ ― определить возрастное распределение МПК тел позвонков при компьютерной томографии органов грудной клетки (КТ ОГК) по данным сервиса искусственного интеллекта (ИИ).

МЕТОДЫ. Проанализированы результаты определения МПК тел позвонков при КТ ОГК по данным ИИ сервиса Genant-IRA у пациентов старше 20 лет. КТ ОГК выполняли с целью диагностики COVID-19 ассоциированной пневмонии в июне 2021 года. Измерения МПК проводились оппортунистически на уровне Th11–L3. Коэффициент корреляции между результатами определения HU (шкала единиц Хаунсфилда) по данным ИИ и экспертной разметкой составил 0,969 (p<0,001). Для перевода единиц HU в МПК проводилась калибровка с помощью фантома РСК ФК2 [3]. Сравнение с нормативными ККТ-возрастными зависимостями UCSF (University of California, San Francisco) выполняли с формированием 5-летних интервалов и сопоставлением по t-критерию Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В исследование включили 3171 пациента (1794 женщины и 1377 мужчин; старше 50 лет ― 1135 и 718, соответственно), которым проводилось измерение КТ-плотности позвонков в единицах рентгеновской плотности HU. Из исследования исключили пациентов с измерением КТ-плотности в позвонках с компрессионной деформацией более 25%.

Результаты возрастного распределения МПК у женщин хорошо сопоставимы с нормативной кривой UCSF. Для интервала 30–45 лет показано незначительное превышение МПК в среднем на 0,294 стандартных отклонения, или СКО (p<0,05). Для других возрастных интервалов нормативной кривой различия недостоверны.

У мужчин выявлено достоверное снижение МПК в среднем на -0,631 СКО (p<0,05) по данным алгоритма ИИ по сравнению с зависимостями UCSF для протяжённого интервала от 20 до 75 лет. Для более старших возрастных групп (>75 лет) различия недостоверны.

Распространённость ОП составила 32% у женщин и 19% у мужчин старше 50 лет. При оппортунистических исследованиях методом ККТ получены соответствующие показатели ― 29% у женщин и 13% у мужчин [4]. У женщин отмечено хорошее соответствие возрастного распределения МПК нормативным данным и материалам популяционных исследований. Систематическое занижение МПК у мужчин предполагает дальнейшие исследования с выявлением факторов риска ОП и сопоставлением с результатами двухэнергетической абсорбциометрии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Алгоритм ИИ Genant-IRA позволяет определить возрастное распределение МПК губчатого вещества тел позвонков и может использоваться в качестве инструмента для популяционных исследований.