Lage rugpijn wordt behandeld met AI

BARCELONA (EFE)—Een internationaal onderzoeksconsortium onder leiding van de Universiteit Pompeu Fabra (UPF) in Spanje heeft innovatieve technieken ontwikkeld op basis van kunstmatige intelligentie (AI) om degeneratie van de wervelkolom te identificeren en te behandelen, een van de belangrijkste oorzaken van lage rugpijn.

Het project, Disc4All genaamd, ging in november 2020 van start en werd onlangs afgerond met de steun van de Europese Commissie via de Marie Sklodowska-Curie-acties (MSCA).

"We ontwikkelen AI- en computersimulatietools waarmee we de klinische diagnose nauwkeuriger kunnen stellen", aldus Jérôme Noailly, hoofd van de afdeling Biomechanica en Mechanobiologie van de UPF.

De computationele en biomechanische modellen die het team heeft ontwikkeld, maken het mogelijk om de oorzaken van ruggenmergdegeneratie duidelijker te detecteren en gepersonaliseerde behandelingen te ontwerpen. "Het is een beetje zoals wanneer astronomen verre verschijnselen beschrijven zonder ze daadwerkelijk te zien; ze gebruiken complexe modellen, en dat is wat wij hier doen," legde Noailly uit.

Unie van disciplines

Het onderzoek bracht experts uit de informatica, biologie, biomechanica en geneeskunde uit acht Europese landen samen en coördineerde 15 promotieprojecten. "Deze uitzonderlijke integratie van disciplines maakte het mogelijk om voorspellende modellen te creëren die zijn afgestemd op klinische behoeften", voegde de projectleider eraan toe.

AI maakte de verwerking van complexe gegevens uit medische tests, laboratoriumonderzoeken en computersimulaties mogelijk. "We konden objectieve risicofactoren identificeren, evenals psychologische en demografische gegevens die van invloed kunnen zijn op lage rugpijn", legde Noailly uit.

Een van de geboekte vorderingen is de identificatie van potentiële pijngerelateerde biomarkers die nog niet eerder klinisch waren geanalyseerd. "Tussenwervelschijven werden ook wiskundig gemodelleerd om biologische pathologische veranderingen weer te geven", aldus het rapport dat is gepubliceerd op het Cordis-platform van de Europese Unie.

Het doel is nu om deze technologieën naar het ziekenhuis te brengen. "Deze modellen kunnen MRI-metingen verbeteren en de klinische informatie over factoren die moeilijk te meten zijn met traditionele methoden uitbreiden", aldus de onderzoeker van de Pompeu Fabra Universiteit.

Twaalf begunstigde instellingen en acht partnerorganisaties namen deel, waaronder het Barcelona Supercomputing Center, King's College London, de Universiteit van Sheffield, de Universiteit van Luik en het Rochester Institute of Technology. De samenwerkende organisaties komen uit Spanje, het Verenigd Koninkrijk, Italië, België, Zwitserland, Griekenland, Finland en de Verenigde Staten.

In één oogopslag

Pijn in de onderrug

Het is de belangrijkste aandoening die door het Disc4All-consortium wordt aangepakt met behulp van computationele voorspellende modellen waarmee de biomechanische en biologische factoren die betrokken zijn bij werveldegeneratie kunnen worden gedetecteerd.

Simulatie

De tool, ontwikkeld door Europese onderzoekers, combineert kunstmatige intelligentie met biomechanica om de slijtage van tussenwervelschijven wiskundig weer te geven en klinische risico's bij patiënten te voorspellen.

Internationale samenwerking

Disc4All bracht wetenschappers, universiteiten en medische centra uit acht landen samen om interdisciplinaire oplossingen te ontwikkelen met behulp van kunstmatige intelligentie voor de behandeling van chronische rugpijn.