Skenovanie očí pomocou umelej inteligencie odhaľuje vyššie riziko osteoporózy
Nová štúdia naznačuje, že zobrazovanie sietnice pomocou umelej inteligencie (AI) môže zachytiť systémové signály starnutia spojené s osteopéniou, čo ponúka potenciálne nízkonákladový spôsob identifikácie jedincov pre cielenú diagnostiku osteoporózy.
V štúdii recentne publikovanej v časopise PLOS Digital Health výskumníci hodnotili, či „RetiAGE“, AI navrhnuté pravdepodobnostné skóre, môže pomôcť riešiť limitovaný prístup k skríningu osteoporózy. Tento model využíva odhady biologického veku sietnice ako možný ukazovateľ systémového zdravia kostného systému.
Model bol následne použitý na predikciu zdravia kostí v dvoch veľkých etnicky odlišných kohortách: singapurskej štúdii PIONEER (n = 1 965) a britskej štúdii Biobanky (UK Biobank) (n = 43 938). Výsledky modelu ukázali, že vyšší biologický vek sietnice je nepriamo spojený s denzitou kostných minerálov (BMD) a nezávisle predpovedá vznik osteoporózy.
Pozadie starnutia sietnice a osteoporózy
Súčasné štatistiky hovoria, že osteoporóza postihuje približne 19,7 % svetovej populácie. Výskumníci sa však domnievajú, že táto hodnota môže byť významne podhodnotená oproti skutočnému stavu.
Klinickým „zlatým štandardom“ pre diagnostiku osteoporózy je denzitometria (DEXA). Limitáciou tejto metódy môže byť nedostatočný počet prístrojov aj erudovaných pracovníkov. Algoritmus RetiAGE by pomohol včas identifikovať osoby vo vyššom riziku osteoporotických fraktúr ešte skôr, ako k nim dôjde.
Fundus sietnice je jediným miestom, kde je možné zobrazovať mikrovaskulatúru a nervové tkanivo priamo a neinvazívne. Predchádzajúce výskumy spájali starnúce medzery sietnice s kardiovaskulárnymi ochoreniami (CVD), Parkinsonovou chorobou (PD) a chronickým ochorením obličiek (CKD).
RetiAGE design štúdie osteoporózy
Cieľom tejto štúdie bolo zistiť, či zdieľané biologické procesy spájajú degeneráciu sietnice so stratou kostnej hmoty, čím by neinvazívne hodnotenie prvého z nich mohlo slúžiť ako prediktívny ukazovateľ systémového stavu druhého, teda biologického veku.
Po modelovom tréningu bol RetiAGE použitý na analýzu dát z dvoch odlišných populácií: prierezové dáta zo štúdie PopulatION HEalth and Eye Disease PRofilE u starších Singapurcov (PIONEER) (n = 1 965; priemerný vek = 72,5) a prospektívne dáta z UK Biobank (n = 43 938 účastníkov bez východiskovej osteoporózy; priemerný vek = 56,2 roka; priemerná doba sledovania = 12,2 roka).
Hlavnými výsledkami štúdie boli T-skóre BMD a 10-ročné skóre rizika zlomenín vypočítané pomocou nástroja FRAX. V rámci štúdie sa tiež uskutočnila celogenómová asociačná štúdia (GWAS) s 45 496 účastníkmi s cieľom identifikovať genetické markery RetiAGE.
Nálezy o veku sietnice a zdraví kostí
Výsledky RetiAGE ukazujú, že čím vyššie je biologické vekové skóre jedinca voči chronologickým a klinickým rizikovým faktorom, tým krehkejšie bývajú jeho kosti.
V longitudinálnej kohorte UK Biobank mali účastníci s vyšším vekom sietnice významne vyššiu pravdepodobnosť rozvoja osteoporózy v nasledujúcom desaťročí, s pomerom rizík (HR) 1,12 na štandardnú odchýlku (SD) (p < 0,001). Keď boli dáta rozdelené do kvartilov, tie v najvyššej vekovej skupine sietnice vykazovali o 40 % vyššie riziko osteoporózy ako tie v najnižšom kvartile (p = 0,003).
Navyše pridanie RetiAGE do tradičného nástroja na sebahodnotenie osteoporózy významne zlepšilo diagnostický význam.
Klinické dôsledky AI skríningu sietnice
Táto štúdia ukazuje, že zrýchlené biologické starnutie sietnice je nezávislým ukazovateľom rizika zníženej denzity kostných minerálov a vzniku osteoporózy naprieč rôznymi etnikami. Tieto poznatky naznačujú, že zobrazovanie sietnice môže ponúknuť škálovateľnú, nízkonákladovú a neinvazívnu metódu na skríningové vyšetrenie rizika osteoporózy v očných alebo primárnych zariadeniach.
Zatiaľ čo DEXA zostáva diagnostickým štandardom, AI riadené retinálne markery, ako je RetiAGE, zachytávajú signály systémového starnutia a poskytujú aditívnu prognostickú hodnotu nad rámec tradičných demografických rizikových faktorov. Autori však uvádzajú, že RetiAGE bol pôvodne vyvinutý v kórejskej populácii, bol aplikovaný bez populačne špecifického preškolenia a môže vyžadovať ďalšiu kalibráciu naprieč zobrazovacími zariadeniami, etnickými skupinami a reálnymi klinickými postupmi pred rutinným použitím.
Zdroje:
- NEWS Medical Life Sciences
- Peng Q, et al. Retinal biological age correlates with bone mineral density and fracture risk score and predicts incident osteoporosis. PLOS Digital Health 2026;5:e0001360. DOI – 10.1371/journal.pdig.0001360. https://journals.plos.org/digitalhealth/article?id=10.1371/journal.pdig.0001360