Oamenii de ştiinţă au dezvoltat un algortim inteligent de învăţare profundă care poate ajuta la identificarea copiilor cu risc de retinopatie de prematuritate (ROP), a afecţiune care poate duce la orbire dacă nu este tratată. Cercetătorii speră că noua tehnologie ar putea îmbunătăţi accesul la screening în zonele cu servicii neonatale limitate şi puţini oftalmologi calificaţi.
ROP este o afecţiune care afectează în principal copiii prematuri, în care vase de sânge anormale cresc în retină, stratul subţire de celule nervoase din spatele ochiului care transformă lumina în semnale pe care creierul le poate recunoaşte. Aceste vase de sânge pot prezenta scurgeri sau pot sângera, deteriorând retina şi putând duce la dezlipire de retină.
În timp ce formele mai uşoare de ROP nu necesită tratament, ci doar monitorizare, cazurile mai acute necesită un tratament prompt.
Se estimează că aproximativ 50.000 de copii din întreaga lume orbesc din această cauză.
„Retinopatia de prematuritate devine din ce în ce mai frecventă, pe măsură ce ratele de supravieţuire a copiilor prematuri se îmbunătăţesc în întreaga lume, iar acum este principala cauză a orbirii copiilor în ţările cu venituri medii şi în SUA", a declarat autorul principal, dr. Konstantinos Balaskas, directorul Ophthalmic Reading Centre & Clinical AI Lab, al spitalului de ochi Moorfields, şi profesor asociat la Institutul de oftalmologie al University College London (UCL).
Se estimează că până la 30% dintre nou-născuţii din Africa subsahariană au un anumit grad de ROP şi, deşi tratamentele sunt acum disponibile cu uşurinţă, aceasta poate cauza orbire dacă nu este detectată şi tratată rapid. Acest lucru se datorează adesea lipsei de specialişti în domeniul oftalmologic.
„Niciun copil nu ar trebui să orbească din cauza ROP, această afecţiune fiind detectabilă şi tratabilă" a reafirmat dr. Konstantinos Balaskas.
Potrivit medicului, afecţiunea devine tot mai frecventă, în timp ce în multe zone nu există suficienţi oftalmologi calificaţi pentru a examina toţi copiii cu risc.
„Sperăm că tehnica noastră de automatizare a diagnosticării ROP va îmbunătăţi accesul la îngrijire în zonele insuficient deservite şi va preveni orbirea a mii de nou-născuţi din întreaga lume", a adăugat medicul.
Simptomele ROP nu pot fi observate cu ochiul liber, ceea ce înseamnă că singura modalitate de a identifica această afecţiune este monitorizarea copiilor cu risc prin examene oftalmologice.
Fără o infrastructură adecvată pentru o îngrijire prenatală şi postnatală cuprinzătoare, fereastra îngustă pentru depistare şi tratament ar putea fi ratată, ceea ce ar putea duce la orbire deşi aceasta ar putea fi prevenită.
Echipa UCL-Moorfields a dezvoltat un model de IA cu învăţare profundă pentru depistarea ROP, care a fost antrenat pe un eşantion de 7.414 imagini ale ochilor a 1.370 de nou-născuţi care au fost internaţi la Spitalul Homerton din Londra şi evaluaţi pentru ROP de către oftalmologi.
Spitalul deserveşte o comunitate diversă din punct de vedere etnic şi socioeconomic, fapt important ţinând cont că ROP poate varia între grupurile etnice. Astfel, instrumentul a fost instruit pentru a funcţiona în siguranţă în diferite grupuri etnice, cercetătorii asigurându-se că oricine poate beneficia de acesta.
Performanţa instrumentului a fost apoi evaluată pe alte 200 de imagini şi comparată cu evaluările oftalmologilor seniori.
Cercetătorii şi-au validat în continuare instrumentul prin utilizarea acestuia pe seturi de date provenite din Statele Unite, Brazilia şi Egipt.
S-a constatat că instrumentul de IA este la fel de eficient ca şi oftalmologii pediatri experimentaţi în ceea ce priveşte identificarea imaginilor retiniene normale de cele cu ROP, care ar putea duce la orbire.
Deşi instrumentul a fost optimizat pentru o populaţie din Regatul Unit, cercetătorii au constatat că este eficient şi pe alte continente şi spun că ar putea fi optimizat în continuare pentru alte medii.
Instrumentul a fost dezvoltat ca o platformă de învăţare profundă fără coduri, ceea ce înseamnă că ar putea fi optimizat în noi medii de către persoane fără experienţă anterioară de programare.
„Constatările noastre justifică investigarea în continuare a instrumentelor de IA pentru depistarea ROP. În prezent, validăm în continuare instrumentul nostru în mai multe spitale din Marea Britanie şi încercăm să aflăm cum interacţionează oamenii cu rezultatele, pentru a înţelege cum am putea încorpora instrumentul în mediile clinice din lumea reală, a declarat primul autor, dr. Siegfried Wagner de la Institutul de Oftalmologie al UCL şi Spitalul de Ochi Moorfields.
Oamenii de ştiinţă sperăm că instrumentul va permite unei asistente medicale instruite să ia imagini care ar putea fi evaluate de instrumentul de IA care ar putea indica un tratament fără a fi nevoie de un oftalmolog.
Potrivit specialiştilor, instrumentele de IA sunt deosebit de utile în oftalmologie, un domeniu care se bazează în mare măsură pe interpretarea şi analiza manuală a scanărilor pentru detectare şi monitorizare
Astfel, IA ar putea schimba major acest domeniu deschizând accesul la tratamente care pot salva vederea.
Studiul, realizat de o echipă internaţională de oameni de ştiinţă şi clinicieni din Marea Britanie, Brazilia, Egipt şi SUA, cu sprijinul Institutului Naţional de Cercetare Biomedicală pentru Sănătate şi Îngrijire (NIHR) de la Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust, din Regatul Unit, şi al Institutului de Oftalmologie UCL, a fost publicat în The Lancet Digital Health.
(Foto articol: Retină cu retinopatie, analizată de IA: În stânga, o fotografie a retinei stângi a unui nou-născut cu retinopatie de prematuritate. Imaginea din dreapta are suprapusă o hartă generată de algoritmul inteligent cu accent pe cu zonele care influenţează cel mai mult procesul decizional al algoritmului. Credit: Moorfields Eye Hospital).
