ПЕРМЬ, 21 ноября. /ТАСС/. Программу для ранней диагностики возрастных изменений позвоночника создали и запатентовали ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) и Пермского государственного медицинского университета (ПГМУ) имени академика Е. А. Вагнера. Разработка позволяет спрогнозировать проблему за 10-15 лет до возможных серьезных травм, рассказали ТАСС в пресс-службе ПНИПУ.
"Современная диагностика (рентген, денситометрия, КТ) обычно фиксирует уже имеющиеся структурные дефекты, а не предсказывает вероятность на ранних стадиях, когда изменения только начинаются. Для решения этой проблемы ученые ПГМУ и Пермского политеха разработали программу для анализа КТ-данных, которая прогнозирует риск возрастных изменений позвоночника и позволяет выявить угрозу за 10-15 лет до возможных серьезных травм", - сообщили в университете.
Масштабное исследование позвоночника
По словам ученых, в основу алгоритма их программы легли результаты масштабного исследования: в течение нескольких лет ученые проводили научную работу, чтобы понять, как именно меняется осевой скелет человека на протяжении жизни. Они изучали грудной отдел у мужчин и женщин разных возрастных групп - молодых людей (22-35 лет), лиц среднего возраста (36-60 лет) и пожилых пациентов (61-75 лет), используя метод компьютерной томографии для точных измерений трех ключевых позвонков: первого (верхняя опора грудного отдела), шестого (центральная часть, формирующая изгиб) и двенадцатого грудного (критическая зона перехода в поясничный отдел, несущая максимальную нагрузку). Для каждого из них точно определяли высоту, ширину, передне-задний размер, а также рентгеновскую плотность - важнейший показатель прочности костной ткани.
"Исследования показали, что процесс "уплощения" позвонков начинается уже в молодом возрасте и имеет четкую временную динамику. В группе 22-35 лет эти изменения только формируются, но к 36-60 годам мы уже фиксируем уменьшение высоты на 4-5% при расширении на 2-3%. Наиболее выраженные структурные преобразования происходят после 60 лет: позвонки становятся на 7-11% ниже при увеличении ширины на 7-12%. Особенно показателен пример с 12-м грудным позвонком: у женщин его поперечный размер увеличивается на 11,9%, тогда как у мужчин - лишь на 7%", - рассказал доцент кафедры анатомии ПГМУ, доктор медицинских наук, врач-невролог Анатолий Баландин.
По его словам, такое уменьшение высоты и расширение позвонков приводит к тому, что позвоночник теряет правильную форму, нарушается распределение нагрузки. Это, в свою очередь, ведет к быстрому износу дисков и хроническим болям. Снижается амортизация - обычная ходьба становится дискомфортной, появляется быстрая утомляемость. Кости теряют прочность, возрастает риск переломов даже при минимальных травмах. Внешне это проявляется сутулостью и уменьшением роста. Для ранней диагностики этих состояний был разработан специализированный программный комплекс для рентгенологов.
Как работает программа
Основа программы - математическая модель, описывающая закономерности возрастных изменений осевого скелета.
"Алгоритм анализирует данные стандартного КТ-обследования принципиально новым способом. Врач вводит антропометрические данные пациента (рост, вес и другие физические характеристики), точные измерения позвонков первого, шестого и двенадцатого, показатели рентгеновской плотности и угол изгиба позвоночника. А учет возраста и пола позволяет проводить действительно персонализированную оценку рисков", - пояснил доцент кафедры "Вычислительная математика, механика и биомеханика" ПНИПУ, кандидат физико-математических наук Владислав Никитин.
Система сравнивает показатели пациента с возрастными нормами, выявляя отклонения от нормальной траектории старения костно-мышечных структур. Например, если у пациента 45 лет обнаруживаются характеристики, соответствующие нормам для 60-летнего человека, это указывает на ускоренное развитие дегенеративных изменений. Программа фиксирует это несоответствие между биологическим и фактическим возрастом позвоночника, что дает врачу объективные основания для назначения профилактических мер.
Как отметили ученые, такой подход позволяет выявлять угрозу за 10-15 лет до потенциальных переломов, когда патологический процесс еще можно остановить. Это дает врачам возможность вовремя назначить профилактику. На разработку пермских ученых выдан патент.
