Extrakorporális lökéshullám versus fonoforézis kitozán-nanorészecskék géllel a mesterséges intelligencia alapú textúraelemzési algoritmussal észlelt funkcionális és anatómiai változásokon térdízületi osteoarthritisben szenvedő betegeknél: Megkettőzött véletlenszerű, kontrollált vizsgálat

Az osteoarthritis (OA) egy gyakori degeneratív betegség, amely a 10. legnagyobb fogyatékossághoz hozzájáruló tényező, amely összefüggésben áll a magasabb komorbiditással és többlethalandósággal. Az egyik leggyakoribb degeneratív betegség a térd osteoarthritis (KOA). A KOA progresszív, krónikus degeneratív állapot, amely súlyos társadalmi-gazdasági terhet ró az egészségügyi rendszerekre és a társadalomra. A térd OA prevalenciája meredeken, több mint kétszeresére nőtt az elmúlt 10 évben a várható élettartam állandósult állapota következtében.

A KOA egy jól ismert porcbetegség, amely az ízületi porcok lebomlásával és elvesztésével jár. Az OA-t azonban rendszerint a subchondralis csont elváltozásai kísérik, szklerózissal, csontcisztával és osteophyták képződésével.

A közelmúltban végzett tanulmányok arról számoltak be, hogy a szubchondralis csont-remodelling nagyon fontos szerepet játszik a KOA-ban, közvetíti és megelőzi a porckárosodást. A porc alatti csontmerevség növekedése csökkenti a terhelési erők térdízületen belüli szétszórásának képességét, ami növeli az ízületi porcokra nehezedő erőt. Ezért a porckárosodás és az OA előrehaladása idővel felgyorsult. A kezelés fókusza a korai KOA-ban az ízületi porcról a subchondralis csontra helyeződött át, és különböző terápiás módszerek potenciális terápiás célpontjává vált.

Ami a KOA fájdalmat illeti, a felhalmozódó bizonyítékok azt sugallják, hogy a subchondralis csontból származó alulról felfelé irányuló vaszkularizáció nagyobb szerepet játszik, mint az ízületi szövetből vagy szinoviából származó felülről lefelé irányuló érinvázió az OA porc eróziója során. Ennek eredményeként az ortopédusok gyakori panasza, hogy az osteoarthritis fájdalma nem kapcsolódik a röntgenfelvételhez. A közelmúltban végzett munka viszonylag gyenge kapcsolatot tárt fel a porcvesztés és az OA ízületi fájdalom között.

Mivel az ízületi porcokat vagy az ízületi komponenseket célzó különböző megközelítések nem jártak hatékony eredménnyel, és a csontporc áthallás mechanizmusa fokozatosan világossá válik, ez a tanulmány megkísérli megerősíteni a subchondralis csont kritikus szerepét a térdízületi osteoarthritisben, és azt, hogy a porc alatti csont ideális eredménymérő lehet. az osteoarthritis kezelésében.

Az alacsony intenzitású pulzáló ultrahang (LIPUS) és az extracorporalis lökéshullámterápia (ECSWT) non-invazív módszerként hatékony a kórszövettani gyógyulásban intenzívebb látással, az ECSWT eredményesnek bizonyult a korai KOA regressziójában, ami a szubchondralis csontremodelling javításával, csökkenésével jár. növeli az osteophyták számát, és növelheti az oszteociták aktivitását is. Emellett az ECSWT csökkentheti a krónikus gyulladásos aktivitást az egész ízületben a gyulladásos citokinek leszabályozásával. Ezenkívül arról számoltak be, hogy az ESWT alkalmazása a térd subchondralis csontjára szignifikánsan növelte a csonttérfogatot és a trabekuláris számot, valamint csökkentette a csontporozitást. Összességében az ESWT bizonyos mértékig visszafordíthatja az OA progressziójának patológiáját.

Az alacsony intenzitású UH befolyásolhatja a subchondralis csontegységet az ízületek használaton kívüli állapotában. A LIUS a hozzá kapcsolódó akusztikus sugárzási erővel enyhítheti a subchondralis csontszklerózist az OA progressziója során normál ízületi használat mellett. Ezen túlmenően, ha az Egyesült Államok technológiája bioaktív anyagokkal, például kitozánnal (CS) kombinálva javíthatná a bioaktív vegyületek kapszulázásának hatékonyságát, miközben nemcsak a nanorészecskék méretét csökkentette, hanem méretbeli eloszlását is, ez az Egyesült Államokat a bioanyagok hatékony szállítójává teszi, mint pl. kitozán. Ebben az összefüggésben az Egyesült Államokkal folytatott vegyes beavatkozások bevonása javíthatja a hatást. Ezért ez a tanulmány összekapcsolja az amerikai terápia alkalmazását egy új, zöld, környezetbarát anyaggal, a kitozánnal, helyileg alkalmazható gél formájában.

A kitozán proteoglikánként jelenik meg néhány lábasfejű faj extracelluláris mátrixában (héjában). A kitozán biokompatibilitása, fokozatos lebonthatósága, nem toxicitása, biológiai aktivitása, gyulladásgátló tulajdonságai és antibakteriális hatása miatt a kitozán a legjobb hidrogél anyag. Egyes tanulmányok a CS-t intraartikuláris injekcióként használták a KOA-hoz, és arra a következtetésre jutottak, hogy a CS elősegítheti a porcsejtek proliferációját, blokkolhatja a gyulladásos és katabolikus mediátorokat. Ezért a kitozánt használó fonoforézis csökkentheti a gyulladást, korlátozhatja a porcdegenerációt és javíthatja a szubchondrális csontok átépülési folyamatát.

Ezenkívül jól ismert, hogy a KOA diagnózisának megerősítése az ízületi tér szélességének felmérésén alapul, és ezt radiográfiával végzik, amely a Kellgren-Lawrence fokozatú (K-LG) skálától függ. Annak ellenére, hogy a K-LG skálát a KO leggyakrabban használt klasszikus diagnosztikai eszközének tartják, számos hátránya van, beleértve a betegségek progressziójára való alkalmazását, a változásokra való érzéketlenségét vagy a szerzők kezdeti leírásának következetlenségeit. Ezenkívül korlátozott a kezelés hatékonyságának értékelése, mivel többnyire fájdalompontszámokat használ.

A hagyományos radiológia káros hatásait vizsgálva számos tanulmány számolt be allergiás reakciók lehetőségéről, drága költségekről, hosszadalmas vizsgálati időkről és nehézségekről a speciális betegségekben szenvedő betegek szkennelése során.

Ezt figyelembe véve a mesterséges intelligencia (AI) alapú megközelítéseket kezdik alkalmazni ezeknek a problémáknak a megoldására, mint például a képazonosítás, a műtét előtti kockázatértékelés, a klinikai döntéshozatal és a nagy adathalmazok elemzése, a diagnózis, a monitorozás, a prognózis. reumatológiai betegségek, azonosítja a szövődmények kockázati tényezőit, és egyedülállóan képes előre jelezni a kimeneteleket betegspecifikus algoritmusok segítségével. Az AI létfontosságú szerepet játszik a kezelés értékelésében, amelyben a reumatológia klinikai gyakorlatának kulcsfontosságú előrelépése a fejlett képalkotó módszerek innovációja.

Az AI ortopédiai alkalmazása leginkább a gépi tanulás (ML) és a mély tanulás (DL) fejlesztésére koncentrált ezeken a képeken. A mélytanulás, amely az ML egy részhalmaza, segíthet az orvosi képek automatikus értelmezésében, ami növelheti a diagnosztikai pontosságot és sebességet, megjelölheti a legsürgősebb és legkritikusabb betegeket azonnali ellátásra, csökkentheti a fáradtság okozta emberi hibák számát és/vagy a tapasztalatlanság, csökkenti az egészségügyi szakemberek megterhelését a munkaterhelésük csökkentésével, és általában véve javítja az ortopédiai ellátást.

A subchondralis csont-remodelling folyamatot korábban a KO fontos patofiziológiájaként számolták be, míg a subchondralis csontszklerózist széles körben az OA ismertetőjegyének tekintik. A textúraelemző (TA) algoritmust a szubkondrális csontsűrűség változásainak kimutatására használják az átalakítási folyamat során. Biztató eredményeket mutattak ki, és bemutatták az automatizált textúraelemzés lehetőségét, amely mesterséges intelligencia algoritmust alkalmaz az OA diagnosztikai eszközeként a hagyományos TA technikákkal összehasonlítva. A csontszerkezet értékét (BSV) az OA maximális valószínűségének becslésének tekintik, mivel az automatizált TA ettől függ az elemzési és értékelési folyamatban, amely a sípcsont alatti csont mikroszerkezetét az érdeklődési területtől (ROI) méri. Következésképpen jelen tanulmány célja az ECSWT, LIUS és a hagyományos gyakorlatok közötti különbség feltárása a subchondralis csont (trabekuláris sípcsont) mikroszerkezeti változásaiban a fájdalomcsillapítás, a funkcionális (önbeszámolt és fizikai funkciók) és anatómiai javítása tekintetében.