Ból dolnej części pleców będzie leczony za pomocą sztucznej inteligencji

BARCELONA (EFE) — Międzynarodowe konsorcjum badawcze pod przewodnictwem Uniwersytetu Pompeu Fabra (UPF) w Hiszpanii opracowało innowacyjne techniki oparte na sztucznej inteligencji (AI) służące do identyfikacji i leczenia zwyrodnienia kręgosłupa, uważanego za jedną z głównych przyczyn bólu dolnej części pleców.

Projekt o nazwie Disc4All rozpoczął się w listopadzie 2020 r. i niedawno zakończył się dzięki wsparciu Komisji Europejskiej w ramach działań Marii Skłodowskiej-Curie (MSCA).

„Tworzymy narzędzia sztucznej inteligencji i symulacji komputerowych, które pozwalają nam stawiać dokładniejsze diagnozy kliniczne” – powiedział Jérôme Noailly, kierownik Katedry Biomechaniki i Mechanobiologii na UPF.

Modele obliczeniowe i biomechaniczne opracowane przez zespół pozwalają na dokładniejsze wykrywanie przyczyn zwyrodnień kręgosłupa i projektowanie spersonalizowanych metod leczenia. „To trochę jak astronomowie opisując odległe zjawiska, nie widząc ich na własne oczy; używają skomplikowanych modeli i właśnie to robimy” – wyjaśnił Noailly.

Związek dyscyplin

W badaniach wzięli udział eksperci z zakresu informatyki, biologii, biomechaniki i medycyny z ośmiu krajów europejskich, którzy koordynowali 15 projektów doktoranckich. „Ta wyjątkowa integracja dyscyplin umożliwiła stworzenie modeli predykcyjnych dostosowanych do potrzeb klinicznych” – dodał kierownik projektu.

Sztuczna inteligencja umożliwiła przetwarzanie złożonych danych pochodzących z badań medycznych, badań laboratoryjnych i symulacji komputerowych. „Udało nam się zidentyfikować obiektywne czynniki ryzyka, a także dane psychologiczne i demograficzne, które mogą wpływać na ból dolnej części pleców” – wyjaśnił Noailly.

Wśród osiągniętych postępów znajduje się identyfikacja potencjalnych biomarkerów związanych z bólem, które nie były wcześniej analizowane klinicznie. „Krążki międzykręgowe zostały również poddane modelowaniu matematycznemu, aby odzwierciedlać biologiczne zmiany patologiczne” – zauważono w raporcie opublikowanym na platformie Cordis Unii Europejskiej.

Celem jest teraz wprowadzenie tych technologii do szpitali. „Te modele mogą poprawić odczyty MRI i poszerzyć informacje kliniczne na temat czynników trudnych do zmierzenia tradycyjnymi metodami” – powiedział badacz z Uniwersytetu Pompeu Fabra.

W projekcie uczestniczyło dwanaście instytucji beneficjentów i osiem organizacji partnerskich, w tym Barcelona Supercomputing Center, King's College London, Uniwersytet w Sheffield, Uniwersytet w Liège i Rochester Institute of Technology. Współpracujące organizacje pochodzą z Hiszpanii, Wielkiej Brytanii, Włoch, Belgii, Szwajcarii, Grecji, Finlandii i Stanów Zjednoczonych.

Na pierwszy rzut oka

Ból dolnej części pleców

Jest to główny problem badany przez konsorcjum Disc4All przy użyciu obliczeniowych modeli predykcyjnych, które umożliwiają wykrywanie czynników biomechanicznych i biologicznych mających wpływ na zwyrodnienie kręgów.

Symulacja

Narzędzie opracowane przez europejskich naukowców łączy w sobie sztuczną inteligencję z biomechaniką, aby matematycznie przedstawić pogarszanie się stanu krążków międzykręgowych i przewidywać ryzyko kliniczne u pacjentów.

Współpraca międzynarodowa

W projekcie Disc4All wzięli udział naukowcy, uniwersytety i ośrodki medyczne z ośmiu krajów, których celem było opracowanie interdyscyplinarnych rozwiązań wykorzystujących sztuczną inteligencję do leczenia przewlekłego bólu kręgosłupa.