Мышечные показатели на КТ грудной клетки могут предсказать риск смерти

Алгоритм искусственного интеллекта (ИИ), автоматически выполняющий замеры мышечной массы и плотности мышц по данным КТ обследований грудной клетки, способен предсказать общую смертность от всех причин за шестилетний период у пожилых мужчин, говорится в результатах исследования, опубликованных в журнале Journals of Gerontology. Это прогностическое исследование может выполняться в рамках КТ скрининга на выявление рака легких.

Команда ученых во главе с доктором Леоном Ленчиком из Медицинской школы Уэйка Фореста в США разработала трехэтапный автоматизированный подход для контрольного измерения области параспинальных скелетных мышц и плотности скелетных мышц по КТ изображениям грудной клетки. Их цель состояла в том, чтобы найти более доступную альтернативу двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (DEXA) для получения показателей здоровья мышц как биомаркеров здорового старения.

Прогностическая система была апробировано ретроспективно на данных пациентов из национальной программы исследования легких U.S. National Lung Screening Trial (NLST). Авторы обнаружили, что более высокие показатели мышечной массы и мышечной плотности были связаны со статистически значимым снижением риска смертности от всех причин среди пожилых мужчин. Однако этот маркер не работает в отношении пожилых женщин.

Исследователи создали трехэтапную систему автоматизированного измерения скелетных мышц с помощью методов машинного обучения с открытым исходным кодом. После того, как классификатор «случайного леса» выбирал подходящую серию КТ из метаданных необработанных DICOM файлов, сверточная нейронная сеть извлекала КТ срезы на уровне позвонка Т12. На третьем этапе другая сверточная нейронная сеть сегментировала левую параспинальную мышцу из единого КТ изображения, а затем фиксировала область и плотность скелетных мышц, объясняют исследователи.

Машинный алгоритм был разработан и протестирован на данных КТ обследований 2084 пациентов в возрасте 70 лет и старше, участвующих в программе NLST. Затем исследователи применили свой метод к КТ данным 6803 мужчин и 4558 женщин в возрасте 60-69 лет, также участвовавших в программе. Они применили модель пропорциональных рисков Кокса для оценки связи между показателями состояния мышц и смертности от всех причин.

Ученые обнаружили, что мужчины с более высоким уровнем мышечной массы и плотности мышц имели статистически значимые меньшие уровни риска смертности при измерении коэффициентов рисков. Однако для женщин такие различия не были статистически значимыми.

*Полученная статистическая значимость

Каждое среднеквадратичное отклонение (3,5 кв. см) с увеличением массы скелетных мышц у мужчин было связано с 17% снижением смертности.  При этом каждое среднеквадратичное отклонение (6,99 единиц Хаунсфилда) с увеличением плотности скелетных мышц было связано с 11% снижением смертности. По словам исследователей, связь мышечных показателей КТ с выживанием сохранялась после поправки на возраст, расу, курение, историю рака и другие сопутствующие заболевания.

«Главное, что после корректировки на плотность скелетных мышц (показатель миостеатоза), область скелетных мышц (показатель мышечной массы) остается прогностическим фактором смертности, – пишут авторы . – Аналогичным образом, после корректировки на массу скелетных мышц, плотность скелетных мышц остается предиктором выживаемости. Это означает, что мышечная масса и миостеатоз независимо друг от друга влияют на выживаемость у пожилых людей».

Авторы отметили, что этот тип скрининга мышц может выполняться при КТ грудной клетки на скрининг рака легких, что повысит экономическую целесообразность срининговой программы.

Оригинал новости можно прочитать здесь