Угловые скорости суставов, получаемые со смартфона, при переходе из положения сидя в положение стоя служат пространственно-временным маркером симптоматического остеоартрита колена

Превратить простой тест на стуле в проверку колена

Вставание со стула — действие, которое большинство из нас выполняет десятки раз в день, не задумываясь. Для людей с остеоартритом колена это повседневное движение может быть болезненным и затруднённым. В этом исследовании показано, что обычный смартфон может превратить простой переход «сидя–стоя» в окно в состояние колен, предлагая недорогой способ выявлять проблемы с суставами и отслеживать их изменение со временем.

Почему проблемы с коленом трудно заметить на ранней стадии

Остеоартрит колена является одной из ведущих причин инвалидности у пожилых людей, из-за чего даже рутинные действия, такие как вставание и ходьба, становятся трудными. Врачи обычно оценивают функцию колена, наблюдая за движением человека или опрашивая о боли и скованности. В исследовательских лабораториях дорогие системы захвата движения с метками и несколькими камерами могут измерять движение в высокой детализации, но они непрактичны для клиник, дома или общественных центров. В результате многие люди живут с повреждением колена, которое объективно не измеряется, пока не становится достаточно выраженным.

Чтение движений суставов с помощью камеры телефона

Исследователи попросили 309 взрослых, большинство в возрасте около 60 лет, многократно вставать и садиться на стандартизированный стул, пока их снимали в профиль с помощью смартфона. С помощью системы искусственного интеллекта они отслеживали ключевые точки тела, чтобы вычислить, насколько сгибаются туловище, колено и голеностоп, и как быстро эти углы меняются во времени. Затем они построили глубокую нейронную сеть, названную STS Dynamics Net, которая обучилась распознавать паттерны в скоростях и углах суставов для оценки вероятности наличия симптоматического остеоартрита колена. Модель выдавала единый показатель — STS D Index — в диапазоне от нуля до единицы для каждого человека.

Скорость суставов как новый предупредительный сигнал

Исследование показало, что скорость движения суставов в ходе перехода «сидя–стоя» несёт важную информацию о здоровье колена. Модели, использовавшие и углы, и их скорости, выявляли симптоматический остеоартрит колена точнее, чем простые показатели, такие как количество вставаний за 30 секунд или насколько далеко человек наклонялся вперёд. Подход на основе телефона показал результаты почти сопоставимые с лабораторной трёхмерной системой захвата движения. Люди, чьи движения модель оценила как более характерные для остеоартрита, также чаще сообщали о большей скованности и трудностях с повседневными задачами в стандартной анкете симптомов.

Что паттерны движения говорят о мышцах

Чтобы лучше понять, что отражают измерения со смартфона внутри тела, команда просканировала бедренные мышцы меньшей группы добровольцев с помощью МРТ. Они обнаружили, что у людей с меньшим объёмом мышц и большим количеством жира в мышцах бедра туловище двигалось быстрее в ключевые фазы задания «сидя–стоя». Это указывает на то, что при слабых или худшего качества мышцах вокруг колена люди компенсируют, более резко раскачивая туловище, чтобы подняться со стула, снимая часть нагрузки с самого коленного сустава. Модель также выявила изменения в синхронизации и координации между туловищем, коленом и голеностопом у людей с остеоартритом, что указывает на более широкие изменения в контроле движения.

От лабораторного инструмента к повседневной проверке здоровья

Проще говоря, исследование показывает, что обычный смартфон способен уловить тонкие различия в том, как люди встают и садятся, которые связаны с болезненным остеоартритом колена и состоянием бедренных мышц. Преобразуя скорости и углы суставов в единый риск‑скор, метод может позволить легко проводить домашние проверки функции колена, поддерживать удалённое наблюдение после лечения и помогать выявлять людей, которым могут быть полезны программы укрепления или дальнейшая медицинская оценка. Хотя эту работу ещё предстоит проверить на больших и более разнообразных группах, она указывает на будущее, в котором быстрый тест на стуле перед камерой телефона станет рутинной частью ухода за стареющими суставами.

Цитирование: Chan, L.C., Yan, J., Zhang, Y.C. et al. Smartphone-derived joint angular velocities in sit-to-stand motion provide a spatiotemporal marker for symptomatic knee osteoarthritis. Commun Med 6, 286 (2026). https://doi.org/10.1038/s43856-026-01537-2

Ключевые слова: остеоартрит колена, анализ движений со смартфона, тест «сидя–стоя», угловая скорость суставов, слабость мышц