Состояние сетчатки предсказало риск остеопороза. Его оценивали с помощью алгоритмов глубокого обучения

Его оценивали с помощью алгоритмов глубокого обучения

С помощью алгоритма RetiAGE, который методом глубокого обучения анализирует фотографии сетчатки и указывает вероятность того, что человек старше 65 лет, можно оценить плотность костной ткани и риск остеопоротических переломов. Сингапурские ученые выяснили, что между оценкой алгоритма и вероятностью остеопороза существует значимая статистическая корреляция. Так, биологическое старение сетчатки связано со снижением прочности костей и последующими переломами. Исследование опубликовано в PLoS Digital Health.

При остеопорозе наблюдается нарушение микроархитектуры костной ткани со снижением ее массы и плотности. Считается, что около 20 процентов населения мира страдает от остеопороза, распространенность заболевания увеличивается с возрастом. При остеопорозе значительно повышается риск серьезных переломов, которые могут быть опасны для жизни. Однако ранний скрининг оказывается малодоступным. Золотой стандарт диагностики остеопороза — измерение минеральной плотности костной ткани с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии — остается дорогостоящим методом. Поэтому, как правило, он рекомендуется только лицам с высоким риском, а скрининг с помощью обычной рентгенографии часто бывает малоинформативен, и у многих людей остеопороз диагностируется только после переломов.

Поэтому существует необходимость в разработке доступного метода скрининга остеопороза. Одним из таких подходов может стать анализ изображений сетчатки, которые широко используются для получения различной системной информации о состоянии здоровья. Например, недавно выяснилось, что нарушение микроциркуляции сетчатки может выступать фактором риска переломов позвонков у пожилых людей. Кроме того, у женщин с остеопорозом и первичным гиперпаратиреозом наблюдалось постоянное сужение артериол сетчатки. Однако прямых доказательств, связывающих состояние сетчатки с потерей минеральной плотности костной ткани, существует не так много.

Исследовательская группа под руководством Цзин-Ю Чэн (Ching-Yu Cheng) из Сингапурского национального офтальмологического центра использовала алгоритм RetiAGE, оценивающий биологический возраст сетчатки, в качестве скринингового метода остеопороза. Алгоритм обучали на 129236 изображениях сетчатки обоих глаз 40480 участников корейского исследования. На основе фотографий сетчатки в центре желтого пятна модель должна была оценить вероятность того, что человек старше 65 лет.

В валидационный анализ включили две когорты: одну из эпидемиологического исследования, посвященного возрастным заболеваниям в Сингапуре, а вторую — из британского биобанка. В первом исследовании 465 из 1965 участников, средний возраст которых составлял 72,5 года, страдали остеопорозом. В модели линейной регрессии показатели минеральной плотности нескольких областей бедренной кости, тазобедренного сустава и таза были отрицательно связаны с оценкой биологического возраста сетчатки (все значения p < 0,001).

Статистическая значимость сохранялась после корректировки на факторы риска остеопороза (скорректированный p варьировался от 0,022 до 0,034). После корректировки на возраст, пол и другие факторы риска, показатели биологического возраста сетчатки оказались положительно связаны с диагнозом остеопороза (отношение шансов 2,13).

В исследовании британского биобанка из 43938 участников в возрасте 56,6 года без остеопороза в начале исследования у 1492 развился остеопороз в среднем за 12 лет наблюдения. Модель показала, что каждое увеличение оценки в алгоритме RetiAGE повышало риск развития остеопороза на 12 процентов после корректировки на возраст, пол и другие значимые факторы риска. Анализ подгрупп дополнительно показал, что ассоциации оставались значимыми как у женщин (р < 0,001), так и у мужчин (р = 0,011). Примечательно, что наличие или отсутствие заболеваний глаз значимо не влияли на силу ассоциаций.

Преимуществом этого исследования авторы считают использование двух различных этнических когорт — азиатской и европейской. Такой подход позволяет показать воспроизводимость метода скрининга низкой плотности костной ткани и стратификации риска развития остеопороза. Дальнейшие проспективные исследования должны быть направлены на уточнение чувствительности и специфичности метода.

Одной из мер профилактики остеопороза считается прием витамина D. Однако стоит ли его принимать всем поголовно, врачи точно ответить не могут. Подробнее об истории этого витамина и его нынешнем положении можно прочитать в материале «Вместо Солнца». А еще эта злободневная тема обсуждается в новом выпуске нашего редакционного подкаста.

Медицина

Источник: nplus1.ru