Un nou test alimentat de inteligență artificială poate diagnostica osteoartrita (OA) și artrita reumatoidă (RA) cu o precizie remarcabilă de 98,1%, folosind doar o mostră mică de lichid sinovial (fluidul din articulații). Dezvoltat de cercetători din Coreea de Sud, acest sistem combină un senzor inovator bazat pe nanoparticule de aur cu algoritmi de învățare automată, oferind rezultate mult mai rapide, mai ieftine și mai precise decât metodele tradiționale de diagnostic.
Potrivit unui raport publicat în revista Small, platforma reprezintă o soluție practică, accesibilă și scalabilă pentru diagnosticarea artritei în clinicile medicale.
Cum funcționează testul
Tehnologia se bazează pe o tehnică numită Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS), care detectează cantități extrem de mici de molecule prin captarea vibrațiilor lor unice - asemănătoare unei amprente chimice. Pentru a amplifica semnalul, cercetătorii au creat un suport special din hârtie acoperit cu nanoparticule de aur în formă de "arici", care crește semnificativ sensibilitatea detecției.
După aplicarea unei picături de lichid sinovial pe această hârtie, dispozitivul captează un semnal spectral distinct, analizat apoi prin algoritmi de machine learning. Un model de tip Support Vector Machine (SVM) a fost antrenat pentru a clasifica aceste semnături, atingând o sensibilitate de 97,3% și o specificitate de 100% în diferențierea probelor OA și RA.
Mai mult decât un simplu diagnostic
Cercetătorii nu s-au oprit la diferențierea tipurilor de artrită. Ei au aplicat instrumente matematice avansate - Pearson Correlation Coefficient (PCC) și Non-negative Matrix Factorization (NMF) - pentru a identifica și măsura moleculele specifice din lichidul sinovial care pot servi drept biomarkeri.
Analiza a evidențiat profiluri metabolice distincte pentru fiecare afecțiune. Anumite substanțe au fost găsite în concentrații mai mari la pacienții cu RA, în timp ce alte substanțe predominau în OA.
De asemenea, platforma a demonstrat capacitatea de a clasifica severitatea artritei reumatoide, analizând numărul de globule albe (WBC) din probe. Mostrele RA au fost împărțite în trei grupuri în funcție de nivelul de WBC, iar sistemul a reușit să clasifice severitatea cu o acuratețe de 98,1%, sensibilitate de 98,7% și specificitate de 98,7%.
Artrita, diagnosticată în câteva minute. Testul care are o acuratețe de 98% - FOTO: [email protected]
De ce contează un diagnostic rapid
Pentru milioane de persoane care suferă de dureri articulare, diferențierea rapidă între OA și RA este esențială. Deși simptomele sunt similare - durere, umflături și rigiditate articulară - cele două boli au cauze și tratamente fundamental diferite. Osteoartrita este rezultatul uzurii mecanice a articulațiilor, în timp ce artrita reumatoidă este o boală autoimună în care sistemul imunitar atacă articulațiile.
Diagnosticarea tradițională implică astăzi o combinație de chestionare, teste imagistice și analize de laborator, un proces adesea costisitor și de durată, mai ales în stadiile incipiente ale bolii. Cercetătorii subliniază că testele actuale de tip biopsie lichidă au o acuratețe de doar 70-80%, ceea ce face ca noua metodă să reprezinte un progres major.
Accesibilitate și aplicabilitate clinică
Testul propus este nu doar precis, ci și accesibil. Spre deosebire de metodele tradiționale care necesită echipamente costisitoare și pregătirea complicată a probelor, senzorul pe bază de hârtie se produce printr-un proces simplu, într-un singur pas, făcându-l potrivit pentru utilizare largă în cabinetele medicale.
"Această tehnologie este promițătoare ca metodă de pre-screening înainte de investigațiile imagistice mai scumpe sau ca alternativă la testele de sânge convenționale", afirmă echipa de cercetători.
În practică, atunci când un pacient se prezintă cu dureri și inflamație articulară, medicii ar putea folosi această tehnologie pentru a stabili rapid dacă este vorba de OA sau RA și, în cazul artritei reumatoide, pentru a determina severitatea bolii. Astfel, s-ar putea începe tratamente mai devreme și mai bine adaptate fiecărui caz, îmbunătățind considerabil șansele de succes ale terapiilor.
Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCMedical și pe Google News
Te-a ajutat acest articol?
Urmărește pagina de Facebook DCMedical și pagina de Instagram DCMedical Doza de Sănătate și accesează mai mult conținut util pentru sănătatea ta, prevenția și tratarea bolilor, măsuri de prim ajutor și sfaturi utile de la medici și pacienți.
