https://doi.org/10.3390/medicina62081518
Остеопоротичний перелом хребця трапляється приблизно в кожної четвертої жінки після менопаузи. Він рідко буває гучною подією. Людина нізвідки не падає і нічого не ламає на очах, вона просто поступово стає нижчою, спина починає боліти, а далі один перелом тягне за собою наступні. Лікаря в такій ситуації цікавить не лише те, чи є в пацієнта остеопороз. Значно корисніше знати інше: котрий саме хребець здасться першим.
Саме на це питання наявні методи і не відповідають. Денситометрія оцінює щільність кістки загалом і видає одну цифру на весь скелет, тому вона мовчить про те, яка ділянка хребта найслабша. Комп’ютерна томографія бачить кожен хребець окремо, проте опубліковані моделі машинного навчання майже завжди роблять висновок про людину в цілому, а не про конкретний рівень хребта.
Ми спробували розділити ці два джерела ризику. Перший етап моделі оцінює, наскільки крихкий скелет узагалі. Другий шукає, котрий із п’яти поперекових хребців вибивається з власного ряду цього ж пацієнта. Хребці на знімку комп’ютер окреслює сам, після чого з кожного рахує 505 показників: щільність губчастої речовини, форму тіла хребця, текстуру, будову сітки кісткових перекладок, стан ділянок під замикальними пластинками. Ще одна група ознак порівнює хребець із сусідами того самого пацієнта, і разом виходить 1293 показники.
Перевіряли на двох незалежних групах пацієнтів одного медичного центру. До першої увійшли 106 осіб із томографією поперекового відділу, це 478 придатних для аналізу хребців. До другої 126 осіб з томографією черевної порожнини, тобто 589 хребців. Модель щоразу вчили на всіх пацієнтах, крім одного, і перевіряли саме на тому, кого вона не бачила, а розкид оцінок визначали повторними вибірками пацієнтів. На томографії поперекового відділу вона набрала 0.750 за площею під ROC-кривою, де 0.5 означає вгадування навмання, а 1.0 бездоганний прогноз. Її оцінки до того ж можна читати буквально: якщо модель каже 0.3, ризик і справді близький до 30 %. А головне, у 93 % пацієнтів, які згодом таки зазнали перелому, зламався один із трьох хребців, що модель назвала найризикованішими.
Найбільша практична цінність тут у тому, що нічого додаткового робити не треба. Знімок уже зроблено, причому зовсім з іншого приводу: через біль у животі, камені в нирках, підозру на щось геть не пов’язане з кістками. Ризик перелому в ньому вже записаний, його лишається тільки прочитати. Без повторного опромінення, без зайвих витрат і без окремого походу на денситометрію. Роботу виконано спільно з радіологами Ризького університету імені Страдиня та Клінічної університетської лікарні Паулса Страдиня.
