O nouă analiză IA a scanărilor RMN, realizată pe datele a peste 66.000 de pacienți, demonstrează că Indicele de Masă Corporală (IMC) este un instrument medical depășit. Calitatea reală a mușchilor și distribuția grăsimii ascunse sunt, de fapt, indicatorii cruciali care prezic riscul de diabet, afecțiuni cardiace și deces.
Un simplu cântar de baie îți poate spune cât cântărești, iar un grafic al Indicelui de Masă Corporală (IMC) te poate încadra într-o categorie generală. Cu toate acestea, niciunul dintre aceste instrumente nu îți poate arăta cu exactitate unde se ascunde grăsimea în corpul tău sau câtă masă musculară viabilă ți-a mai rămas. Mai important, ele nu pot detecta dacă acea masă musculară este, încetul cu încetul, infiltrată de grăsime pe măsură ce înaintezi în vârstă.
Această lacună medicală majoră se află în centrul unui nou studiu de imagistică fascinant, care a utilizat inteligența artificială pentru a analiza scanările RMN (Rezonanță Magnetică Nucleară) ale întregului corp de la un număr impresionant de 66.608 persoane.
Lucrarea, publicată recent în prestigioasa revistă Radiology, a generat o hartă de referință extrem de detaliată care arată exact cum sunt distribuite grăsimea și mușchii în corp în funcție de vârstă, sex și înălțime. Mai mult, studiul scoate la lumină un aspect pe care medicii îl trec adesea cu vederea: calitatea mușchilor poate conta aproape la fel de mult ca și cantitatea de grăsime atunci când vine vorba de prezicerea bolilor severe și a riscului de deces.
Miza acestei descoperiri este majoră: spitalele dețin deja aceste imagini detaliate din scanările de rutină, dar abia acum tehnologia deep learning le permite medicilor să vadă cum corpul se degradează tăcut cu mult înainte de declanșarea bolilor grave.
Cercetarea s-a bazat pe datele participanților din UK Biobank și German National Cohort — două studii populaționale de o amploare uriașă —, oferind cercetătorilor acces la scanări colectate între aprilie 2014 și mai 2022. Vârsta medie a participanților a fost de 57,7 ani, iar IMC-ul mediu s-a situat la 26,2.
Timp de decenii, medicii s-au bazat aproape exclusiv pe IMC și pe circumferința taliei, pur și simplu pentru că sunt instrumente extrem de ușor de utilizat. Totuși, Jakob Weiss, radiolog la Centrul Medical Universitar Freiburg din Germania și autorul principal al studiului, avertizează că această comoditate are un cost semnificativ.
„Multe scoruri de risc și decizii terapeutice se bazează încă pe IMC sau circumferința taliei, deoarece acestea sunt ușor de obținut. Însă IMC-ul nu reflectă în mod fiabil compoziția corporală reală a unei persoane.”, a spus Weiss.
De ce nu este precis IMC-ul? Cum expune IA grăsimea intramusculară ascunsă
Folosind un sistem avansat de învățare profundă (deep learning) open-source, echipa a disecat virtual compoziția corporală direct de pe scanările RMN. Au măsurat cu precizie chirurgicală: grăsimea subcutanată (de sub piele), grăsimea viscerală (din jurul organelor interne), volumul mușchilor scheletici, fracția de grăsime a mușchiului scheletic și țesutul adipos intramuscular (un marker cheie al grăsimii infiltrate în mușchi). Spre deosebire de grăsimea subcutanată, care se află sub piele și este adesea inofensivă metabolic, grăsimea viscerală sufocă organele interne, în timp ce grăsimea intramusculară infiltrează mușchii, declanșând rezistența la insulină și limitând mobilitatea.
Ulterior, cercetătorii au transformat aceste măsurători complexe în scoruri z, ilustrând astfel cât de mult deviază compoziția corporală a unui individ față de intervalul considerat „normal” pentru o persoană de aceeași vârstă, sex și înălțime.
Această ajustare a fost un pas esențial. Matthias Jung, primul autor al studiului, a subliniat că aceste măsurători sunt dictate în egală măsură de biologia naturală a corpului uman și de riscul inerent de îmbolnăvire.
„Există dovezi tot mai numeroase că măsurătorile compoziției corporale reprezintă factori de risc independenți pentru bolile cardiometabolice și oncologice, precum și pentru mortalitate. Cu toate acestea, aceste măsurători sunt influențate de înălțime și sex și se modifică substanțial odată cu vârsta.”, a spus Jung.
Analiza scanărilor a dezvăluit o remodelare constantă și inevitabilă a corpului pe parcursul vieții adulte. În cazul femeilor, datele arată că la fiecare deceniu:
- Grăsimea subcutanată crește cu 0,42 litri.
- Grăsimea viscerală crește cu 0,39 litri.
- Fracția de grăsime a mușchilor scheletici crește cu 0,90 puncte procentuale.
- Grăsimea intramusculară crește cu 0,19 decilitri.
- Masa musculară scheletică scade cu 0,48 litri.
Bărbații urmează un tipar biologic similar, deși anumite modificări sunt mult mai pronunțate:
- Grăsimea subcutanată crește cu 0,30 litri pe deceniu.
- Grăsimea viscerală crește masiv, cu 0,60 litri.
- Fracția de grăsime a mușchilor scheletici crește cu 0,82 puncte procentuale.
- Grăsimea intramusculară crește cu 0,17 decilitri.
- Mușchii scheletici înregistrează un declin mai abrupt, scăzând cu 0,78 litri pe deceniu.
Ceea ce este cu adevărat surprinzător este că declinul muscular începe mult mai devreme decât s-ar fi așteptat majoritatea oamenilor. Analiza a confirmat că masa musculară scheletică începe să scadă în jurul vârstei de 30 de ani la ambele sexe, în timp ce fracția de grăsime musculară și grăsimea intramusculară continuă să crească inexorabil pe tot parcursul vieții.
Nu toate grăsimile sunt la fel de periculoase
Dincolo de simpla cartografiere a schimbărilor induse de vârstă, studiul a mers mai departe, testând ce tipuri specifice de compoziție corporală sunt asociate direct cu apariția bolilor în grupul UK Biobank (unde erau disponibile date pe termen lung privind pacienții).
După ce au exclus persoanele care aveau deja un diagnostic de diabet, care utilizau insulină sau care suferiseră deja un atac de cord sau un accident vascular cerebral înainte de scanarea RMN, cercetătorii au analizat datele a 34.445 de persoane. Pe parcursul unei perioade medii de urmărire de doar 4,2 ani, realitatea medicală a lovit dur: 532 de persoane au dezvoltat diabet, 553 au suferit un eveniment cardiovascular major, iar 563 au decedat.
Conform datelor, cel mai puternic semnal de alarmă pentru declanșarea diabetului viitor a fost un nivel ridicat de grăsime viscerală. Persoanele a căror grăsime viscerală depășea cu mai mult de o abatere standard norma ajustată în funcție de vârstă, sex și înălțime au prezentat un risc de 2,26 ori mai mare de a dezvolta diabet. Acest risc uriaș s-a menținut chiar și după ce s-au luat în calcul factori precum vârsta, sexul, categoria de IMC, rasa, istoricul de fumat, consumul de alcool, hipertensiunea, medicația pentru tensiune arterială și chiar antecedentele de cancer.
Când vine vorba de calitatea mușchilor, pericolele se manifestă diferit, dar la fel de acut. Un nivel ridicat de grăsime intramusculară a fost direct legat de un risc de 1,54 ori mai mare de a suferi evenimente cardiovasculare majore. Pe de altă parte, o cantitate scăzută de masă musculară scheletică a prezis un risc de 1,44 ori mai mare de deces din absolut orice cauză. De asemenea, o fracție ridicată de grăsime prezentă în mușchii scheletici a fost strâns corelată cu riscuri crescute atât pentru diabet, cât și pentru mortalitate.
Aceste descoperiri explică perfect de ce doi pacienți care au o greutate identică sau un IMC similar pot avea traiectorii medicale complet diferite în viitor.
„Nu contează doar câtă masă musculară ai, ci și calitatea acesteia. Cunoașterea volumului de grăsime intramusculară ne oferă o perspectivă asupra calității musculare pe care alte metode, precum IMC, analiza impedanței bioelectrice sau DEXA, nu o pot oferi cu ușurință.”, a spus Jung.
Studiul imagistic a documentat, de asemenea, o adevărată „migrație” a țesuturilor în timp. Odată cu înaintarea în vârstă, la ambele sexe, grăsimea subcutanată se deplasează treptat din regiunea gluteală spre piept. În paralel, grăsimea viscerală „călătorește” de la pelvis spre abdomen, în timp ce grăsimea intramusculară paraspinală migrează din partea inferioară a coloanei lombare către partea superioară a coloanei toracice.
O nouă definiție pentru ceea ce este cu adevărat „normal”
Probabil una dintre cele mai revoluționare contribuții ale acestui studiu este crearea curbelor de referință.
Renunțând la abordarea învechită a unei singure valori limită universale, echipa din Freiburg a generat curbe personalizate (ajustate pe vârstă, sex și înălțime) pentru scanările întregului corp, dar și pentru regiuni specifice de scanare, precum pieptul, abdomenul, pelvisul sau o secțiune singulară la vertebra L3. Mai mult, cercetătorii au lansat un calculator public online, permițând astfel medicilor din întreaga lume să compare datele propriilor pacienți cu aceste valori de referință extrem de precise.
„Ajustarea pentru factorii de confuzie este esențială pentru îmbunătățirea preciziei screeningului și personalizarea deciziilor de tratament. Acest instrument are potențialul de a identifica dacă compoziția corporală a unei persoane o expune unui risc mai mare de boli metabolice în comparație cu colegii de aceeași vârstă.”, a spus Weiss.
Această inovație ar putea schimba complet regulile jocului prin utilizarea „oportunistă” a scanărilor deja existente. Mai simplu spus: un pacient nu ar avea neapărat nevoie de un RMN costisitor dedicat întregului corp doar pentru a-și evalua compoziția corporală.
„Acest instrument le permite medicilor să utilizeze imagistica de rutină în mod oportun”, a explicat Weiss. „Nu este neapărat necesară o RMN dedicată întregului corp. Dacă există deja o scanare de rutină a corpului prin tomografie computerizată sau RMN, informațiile pot fi extrase pentru a fi comparate cu valorile de referință.”
El a subliniat un fapt frustrant: spitalele captează deja aceste semnale cruciale în fiecare zi, dar aproape niciodată nu le măsoară.
„Deja realizăm imagistica pacienților în fiecare zi. La fiecare scanare a abdomenului sau a toracelui, informațiile sunt acolo, doar că nu le măsurăm sau raportăm în mod obișnuit. IA ne permite acum să accesăm acest strat ascuns de date într-un mod cantitativ și reproductibil.”, a spus Weiss.
Avertismente și limite: ca orice studiu științific riguros, acesta are și limitele sale. Cohorta analizată a fost formată predominant din adulți albi din Europa de Vest (Germania și Regatul Unit), majoritatea având peste 20 de ani și fiind ușor supraponderali. În consecință, este posibil ca aceste curbe de referință să nu se aplice la fel de exact altor grupuri etnice sau rasiale, copiilor, persoanelor cu extreme ale IMC-ului sau pacienților din anumite populații clinice specifice. De asemenea, datele referitoare la rezultatele medicale viitoare (boli, mortalitate) au provenit exclusiv din baza de date UK Biobank.
Viitorul screeningului medical
Implicațiile practice ale acestei cercetări sunt masive. Rezultatele sugerează ferm că, pe viitor, evaluarea riscurilor de sănătate se va distanța de simpla măsurare a greutății corporale sau a IMC-ului, concentrându-se pe ceva mult mai precis: unde anume este stocată grăsimea, câtă masă musculară a mai rămas și, esențial, cât de „sănătoasă” este acea masă musculară.
În practica clinică, acest lucru ar putea revoluționa screeningul pentru diabet și bolile cardiovasculare, vizând în special persoanele care aparent au un IMC „inofensiv”. De asemenea, ar putea juca un rol crucial în oncologie, unde compoziția corporală este recunoscută ca influențând direct toleranța pacientului la tratament, gradul de toxicitate, rata de supraviețuire și riscul de recidivă. Weiss a punctat, de asemenea, că această abordare bazată pe IA ar putea ajuta medicii să facă o distincție clară între pierderea benefică de grăsime și pierderea dăunătoare de masă musculară la persoanele care folosesc medicamente moderne pentru slăbit, precum agoniștii GLP-1.
Următoarea mare provocare pentru oamenii de știință este testarea acestor curbe de referință direct în populațiile clinice din lumea reală și stabilirea unor repere specifice pentru fiecare boală în parte. Dacă acest obiectiv va fi atins, o banală scanare de rutină a toracelui sau abdomenului ar putea oferi medicilor mult mai mult decât o simplă privire asupra organelor sau tumorilor; le-ar oferi o radiografie predictivă a modului în care corpul uman se transformă în timp și un avertisment clar atunci când aceste schimbări încep să amenințe viața.
În era medicinei de precizie, o astfel de analiză IA a scanărilor RMN arată clar că nu simpla greutate de pe cântar ne definește viitorul medical, ci calitatea invizibilă a țesuturilor pe care le purtăm.
Rezultatele studiului sunt disponibile online în revista Radiology.
(FAQ) Întrebări frecvente despre scanările RMN, IA și riscurile medicale ascunse
De ce Indicele de Masă Corporală (IMC) nu mai este considerat un indicator precis?
Ce este grăsimea intramusculară și de ce este periculoasă?
La ce vârstă începe, de fapt, degradarea masei musculare?
Trebuie să fac un RMN de tip „whole-body” (întregul corp) pentru a afla aceste riscuri?
Ce s-a mai descoperit în Știință?
Cercetătorii au descoperit sute de „aminoacizi extratereștri” care nu au mai fost observați până acum pe Pământ
O nouă metodă transformă combustibilul preferat al cancerului într-o slăbiciune mortală pentru acesta
O cauză ascunsă a îmbătrânirii s-ar putea răspândi din adâncul oaselor
Unicul participant la propriul studiu, un profesor a ajuns la o vârstă biologică cu peste 15 ani sub cea reală
