Травмы коленного сустава помогут лечить компьютерные алгоритмы

Российские ученые 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.

Исследователи из Первого Московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова и Института вычислительной математики имени Г. И. Марчука РАН (Москва) предложили автоматизированный метод, который строит объемную модель сустава по изображениям компьютерной томографии. Для этого ученые использовали одновременно три компьютерных алгоритма, которые находили точки крепления различных элементов сустава.

Для проверки точности разработанного метода ученые протестировали его на данных 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. Автоматизированный подход имеет всего один недостаток –  в некоторых случаях полученную модель необходимо корректировать специалистам. Это может потребоваться, если снимки КТ имеют низкое разрешение или поверхности костей оказываются слишком изношенными.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery.