Tietokonemallinnuksen avulla voidaan ennustaa mekaanisen kuormituksen aiheuttama nivelrikon kehittyminen, osoittaa väitöstutkimus. Lisäksi mallinnuksen avulla voidaan arvioida, miten painonpudotus vaikuttaa nivelrikon etenemisen ehkäisemiseksi tai hidastamiseksi.
FM Mimmi Liukkosen väitöstyössä kehitetyt tietokonemallinnusmenetelmät voivat tulevaisuudessa parantaa nivelrikon diagnostiikkaa ja hoitoa.
Liukkonen kehitti mallinnuksessa tarvittavien nivelgeometrioiden luontiin uuden puoliautomaattisen segmentointimenetelmän, jolla polvinivelen rustot voidaan erotella magneettikuvista. Uuden menetelmän ansiosta tietokonemallinnuksen ensimmäinen vaihe eli potilaskohtaisten geometrioiden luominen nopeutuu merkittävästi.
Väitöstutkimuksessa testattiin myös aiemmin kehitetyn ruston rappeuma -algoritmin kykyä erotella eriasteista nivelrikkoa sairastavat potilaat toisistaan. Tiedotteen mukaan Liukkonen huomasi, että algoritmi kykenee erottelemaan terveenä pysyvät koehenkilöt ja ne henkilöt, joille kehittyy nivelrikko neljän vuoden seurannan aikana. Algoritmi ennusti myös ruston rappeutuvan enemmän vakavaa kuin lievää nivelrikkoa sairastavilla, vaikka koehenkilöiden painoindeksissä ei ollut eroa.
Rappeuma-algoritmin ja potilaskohtaisen kävelyanalyysin avulla selvisi painonpudotuksen vaikutukset polvinivelruston rappeutumiseen: painonpudotus hidastaa nivelrikon etenemistä. Toisaalta havaittiin myös, että painoa pudottaneen potilaan kävelytyylin muutokset voivat lisätä riskiä ylikuorman aiheuttaman nivelrikon etenemiseen.
FM Mimmi Liukkosen sovelletun fysiikan alaan kuuluva väitöskirja "Predicting knee osteoarthritis: Development and application of segmentation and finite element modelling methods" tarkastetaan perjantaina 4. huhtikuuta Kuopiossa.
Kirjoittaja
Tuomas Keränen
toimittaja
Kuva
Fotolia
Artikkeli on alun perin julkaistu Lääkärilehdessä 2.4. 2019.
