Израильские ученые нашли неожиданные признаки болезней в походке

Походка может рассказать о здоровье человека гораздо больше, чем принято считать. Израильские ученые выяснили, что едва заметные особенности движений связаны не только с физической формой, но и с состоянием печени, обменом веществ и психическим здоровьем.

Исследование провели специалисты Института Вейцмана в Реховоте под руководством профессора Эрана Сегаля. Результаты опубликовали 6 ноября в научном журнале Nature Medicine. Работа показала, как искусственный интеллект может находить скрытые признаки состояния организма по обычной видеозаписи движений.

Как ученые анализировали походку

В исследовании участвовали 3328 взрослых добровольцев из израильского проекта Human Phenotype Project. Его задача - изучать взаимосвязь между особенностями организма, образом жизни и риском развития заболеваний.

Участников попросили выполнить пять стандартных двигательных упражнений перед специальной камерой. Она фиксировала движения тела в трех измерениях. В общей сложности исследователи получили 17 589 записей.

Система отслеживала положение 26 суставов и анализировала не только скорость ходьбы и длину шага, но и менее заметные детали: координацию, движения корпуса и конечностей.

Затем данные сопоставили с медицинской информацией добровольцев - результатами анализов крови, обследований, показателями обмена веществ, состоянием сердечно-сосудистой системы и качеством сна.

Из 3210 изученных показателей алгоритм выявил статистически значимые связи с особенностями движений в 1887 случаях. Они затрагивали 18 различных систем организма.

Что походка может рассказать о здоровье

Часть результатов оказалась вполне ожидаемой. Масса тела, количество жировой ткани и физическая сила непосредственно влияют на движения человека. Алгоритм, в частности, с высокой точностью оценивал индекс массы тела и объем висцерального жира - ткани, окружающей внутренние органы.

Однако исследователи обнаружили и менее очевидные закономерности. Например, особенности движений оказались связаны с эластичностью печени. Этот показатель используют, в частности, при оценке фиброза - процесса разрастания соединительной ткани в органе.

Причем анализ движений давал дополнительную информацию о состоянии печени даже после учета возраста и массы тела. В некоторых случаях она была сопоставима с данными стандартных биохимических анализов.

Еще одна неожиданная связь обнаружилась в области психического здоровья. Алгоритм выявлял особенности движений, связанные с депрессивными состояниями. Когда эти данные добавляли в прогностическую модель, она лучше определяла участников, сообщавших о депрессии.

Кроме того, система находила статистические связи между движениями и приемом некоторых лекарств, в том числе антидепрессантов, антигистаминных препаратов и средств для снижения кислотности желудка.

Ноги и корпус выдают разную информацию

Ученые заметили, что разные части тела несут неодинаковую информацию о состоянии человека.

Движения ног оказались особенно показательными для оценки обмена веществ, физической силы и признаков возрастной слабости. Движения корпуса содержали больше сведений о качестве сна и особенностях образа жизни.

Исследователи также проверили, не объясняются ли обнаруженные закономерности только возрастом, ростом или весом участников. После учета этих факторов анализ движений по-прежнему давал дополнительную информацию практически по всем изученным системам организма.

«В движении человека содержится гораздо больше биологической информации, чем позволяют увидеть несколько показателей, используемых при обычных обследованиях», - отметил соавтор работы Юваль Бродский, генеральный директор компании Newton Tech, участвовавшей в разработке технологии.

Сможет ли ИИ выявлять болезни по видео

Разработчики рассчитывают, что в перспективе подобные системы можно будет применять в больницах и поликлиниках. Они могли бы помогать предварительно оценивать состояние пациентов, отслеживать изменения здоровья и проверять эффективность лечения.

Одно из преимуществ технологии - возможность анализировать обычную видеозапись с помощью компьютера. Для этого не обязательно использовать сложное оборудование с датчиками, которое требуется в традиционных лабораторных исследованиях движений.

Однако пока речь идет именно о выявленных статистических связях, а не о готовом способе диагностики. Исследование не доказало, что по походке можно надежно определить конкретное заболевание у отдельного человека. Кроме того, технологию еще предстоит проверить на других группах населения и в реальных клинических условиях.

Тем не менее результаты израильских ученых показывают, что привычные движения могут содержать гораздо больше сведений о работе организма, чем способен заметить человеческий глаз.

Ранее Курсор писал, что диетологи назвали перечень напитков, которые снижают давление.