суставы

Российские ученые из Первого Московского государственного медуниверситета им. Сеченова и Института вычислительной математики им. Марчука РАН предложили подход, позволяющий при помощи персонализированных компьютерных моделей исследовать патологии коленного сустава.

Разработанные алгоритмы способны с высокой точностью детектировать точки крепления связок и сухожилий к костям, что поможет создавать биомеханические модели суставов и использовать их для улучшения диагностики заболеваний и подбора наиболее эффективных методов лечения.

Лечение травм коленного сустава зачастую требует хирургического вмешательства. Для успешного проведения операции врачам необходима информация об индивидуальных анатомических особенностях каждого пациента, поэтому предварительно проводят неинвазивные исследования — магнитно-резонансная и компьютерная томографии. По полученным снимкам создают трехмерные модели костей, а также выявляют точки крепления мышц и связок к костям. Делать такие модели в ручном режиме — долгий и трудоемкий процесс.

«Предложенный нами подход поможет без потери качества автоматизировать постановку диагноза при болезнях и травмах коленного сустава. Так, с помощью него можно будет быстро получать индивидуальные для каждого пациента компьютерные модели суставов, по которым врачи определяют патологии. Кроме того, такой метод позволит избежать врачебных ошибок», — комментирует разработку Юрий Василевский, доктор физико-математических наук, заместитель директора ИВМ РАН и директор Института компьютерных наук и математического моделирования Сеченовского университета.

Для проверки точности разработанного метода были протестированы данные компьютерной томографии 26 пар коленных суставов (правых и левых). Оказалось, что сочетание выбранных компьютерных алгоритмов позволяет создать персонализированные модели коленного сустава, соответствующие моделям, создаваемым в ручном режиме.