La IA genera radiografías futuras de rodilla para predecir el riesgo de progresión de la osteoartritis

La osteoartritis, una enfermedad articular degenerativa que afecta a más de 500 millones de personas en todo el mundo, es la principal causa de discapacidad en adultos mayores. Las herramientas diagnósticas actuales permiten a los médicos evaluar el daño solo después de que ocurre, lo que dificulta predecir la rapidez con la que empeorará la condición de un paciente. Ahora, los investigadores han desarrollado un sistema de inteligencia artificial (IA) que predice cómo se verá la radiografía de la rodilla de un paciente dentro de un año, ofreciendo una proyección visual sin precedentes de la progresión de la enfermedad.

Desarrollada por investigadores de la Universidad de Surrey (Guildford, Reino Unido), esta tecnología utiliza aprendizaje automático avanzado para generar una imagen radiográfica realista del futuro, junto con una puntuación de riesgo personalizada. Esto ayuda a los médicos y pacientes a visualizar cómo puede evolucionar la osteoartritis a lo largo del tiempo. El sistema se entrenó con casi 50.000 radiografías de rodilla de aproximadamente 50.00 pacientes, lo que constituye uno de los conjuntos de datos sobre artrosis más grandes jamás recopilados.

Al combinar este amplio conjunto de datos con un diseño innovador del modelo, la IA desarrollada en Surrey no solo supera en precisión a herramientas predictivas comparables, sino que además funciona aproximadamente nueve veces más rápido, manteniendo una arquitectura compacta y eficiente. Los investigadores afirman que esta combinación de velocidad, escalabilidad y transparencia permite una integración perfecta de la herramienta en los flujos de trabajo clínicos.

Utilizando un modelo de difusión generativo, la IA crea una versión “futura” de la radiografía de la rodilla del paciente y destaca 16 puntos clave dentro de la articulación. Estos marcadores indican las regiones específicas que se monitorizan para detectar cambios estructurales, lo que permite a los clínicos interpretar cómo y dónde es más probable que se produzca el deterioro. Esta transparencia hace que el sistema sea más intuitivo para que los profesionales médicos puedan confiar en él y actuar en consecuencia.

Los investigadores creen que el sistema podría transformar la forma en que se monitoriza y trata la osteoartritis. Al mostrar lado a lado las radiografías actuales y las proyectadas, los médicos pueden comunicar con mayor eficacia la urgencia de una intervención, mientras que los pacientes pueden comprender mejor el impacto de la adherencia al tratamiento y los cambios en el estilo de vida. Esta tecnología también podría sentar las bases para modelos predictivos similares en enfermedades crónicas como las pulmonares y cardíacas, proporcionando el mismo nivel de información visual y alerta temprana.

“Los sistemas de IA anteriores podían estimar el riesgo de progresión de la osteoartritis, pero a menudo eran lentos, opacos y limitados a cifras en lugar de imágenes claras”, dijo Gustavo Carneiro, profesor de IA y Aprendizaje Automático. “Nuestro enfoque supone un gran avance al generar radiografías futuras realistas de manera rápida y al identificar con precisión las áreas de la articulación con mayor probabilidad de cambiar. Esta mayor visibilidad ayuda a los médicos a identificar antes a los pacientes de alto riesgo y a personalizar su atención de formas que antes no eran prácticas”.

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