Skenování očí pomocí umělé inteligence odhaluje vyšší riziko osteoporózy

Nová studie naznačuje, že zobrazování sítnice pomocí umělé inteligence (AI) může zachytit systémové signály stárnutí spojené s osteopenií, což nabízí potenciálně nízkonákladový způsob identifikace jedinců pro cílenou diagnostiku osteoporózy.

Ve studii recentně publikované v časopise PLOS Digital Health výzkumníci hodnotili, zda RetiAGE, pravděpodobnostní skóre navržené AI, může pomoci řešit limitovaný přístup ke screeningu osteoporózy. Tento model využívá odhady biologického stáří sítnice jako možný ukazatel systémového zdraví kostního systému.

Model byl následně použit k predikci zdraví kostí ve dvou velkých etnicky odlišných kohortách: v singapurské studii PIONEER (n = 1 965) a britské studii Biobanky (UK Biobank) (n = 43 938). Výsledky modelu ukázaly, že vyšší biologický věk sítnice je nepřímo spojen s denzitou kostního minerálu (BMD) a nezávisle předpovídá vznik osteoporózy.

Pozadí stárnutí sítnice a osteoporózy

Současné statistiky říkají, že osteoporóza postihuje přibližně 19,7 % světové populace. Výzkumníci se však domnívají, že tato hodnota může být významně podhodnocena oproti skutečnému stavu.

Klinickým „zlatým standardem“ pro diagnostiku osteoporózy je denzitometrie (DEXA). Limitací této metody může být nedostatečný počet přístrojů i erudovaných pracovníků. Algoritmus RetiAGE by pomohl včas identifikovat osoby ve vyšším riziku osteoporotických fraktur ještě dříve, než k nim dojde.

Fundus sítnice je jediným místem, kde lze zobrazovat mikrovaskulaturu a nervovou tkáň přímo a neinvazivně. Předchozí výzkumy spojovaly stárnoucí mezery sítnice s kardiovaskulárními onemocněními, Parkinsonovou chorobou a chronickým onemocněním ledvin.

RetiAGE design studie osteoporózy

Cílem této studie bylo zjistit, zda sdílené biologické procesy spojují degeneraci sítnice se ztrátou kostní hmoty, čímž by umožnila, aby neinvazivní hodnocení první z nich sloužilo jako prediktivní ukazatel systémového stavu druhého, biologického věku.

Po modelovém tréninku byl RetiAGE použit k analýze dat ze dvou odlišných populací: průřezová data ze studie PopulatION HEalth and Eye Disease PRofilE u starších Singapurců (PIONEER) (n = 1 965; průměrný věk = 72,5 roku) a prospektivní data z UK Biobank (n = 43 938 účastníků bez výchozí osteoporózy; průměrný věk = 56,2 roku; průměrná doba sledování = 12,2 roku).

Hlavními výsledky studie byly BMD T-skóre a skóre rizika zlomenin za 10 let vypočítaná pomocí nástroje FRAX. Studie také provedla celogenomovou asociační studii (GWAS) s 45 496 účastníky, aby identifikovala genetické ukazatele RetiAGE.

Nálezy o stáří sítnice a zdraví kostí

Výsledky RetiAGE ukazují, že čím vyšší je biologické věkové skóre jedince vůči chronologickým a klinickým rizikovým faktorům, tím křehčí bývají jeho kosti.

V singapurské studii PIONEER bylo zvýšené skóre RetiAGE nepřímo úměrné k BMD a T-skóre v několika femorálních a kyčelních oblastech, přičemž několik souvislostí zůstalo významných i po úpravě rizikových faktorů osteoporózy.

V longitudinální kohortě UK Biobank měli účastníci s vyšším věkem sítnice významně vyšší pravděpodobnost rozvoje osteoporózy v následujícím desetiletí, s rizikovým poměrem (HR) 1,12 na směrodatnou odchylku (SD) (p < 0,001). Když byla data rozdělena do kvartilů, údaje v nejvyšší věkové skupině sítnice vykazovaly o 40 % vyšší riziko osteoporózy než ty v nejnižším kvartilu (p = 0,003).

Navíc přidání RetiAGE do tradičního nástroje pro sebehodnocení osteoporózy významně zlepšilo diagnostický význam.

Klinické důsledky AI screeningu sítnice

Tato studie ukazuje, že zrychlené biologické stárnutí sítnice je nezávislým ukazatelem rizika snížené denzity kostního minerálu a vzniku osteoporózy napříč různými etniky. Tyto poznatky naznačují, že zobrazování sítnice může nabídnout škálovatelnou, nízkonákladovou a neinvazivní metodu pro screeningové vyšetření rizika osteoporózy v očních nebo primárních zařízeních.

Zatímco DEXA zůstává diagnostickým standardem, AI řízené retinální markery, jako je RetiAGE, zachycují signály systémového stárnutí a poskytují aditivní prognostickou hodnotu nad rámec tradičních demografických rizikových faktorů. Autoři však uvádějí, že RetiAGE byl původně vyvinut v korejské populaci, byl aplikován bez populačně specifického přeškolení a může vyžadovat další kalibraci napříč zobrazovacími zařízeními, etnickými skupinami a reálnými klinickými postupy před rutinním 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