Скрининг заболеваний глаз с помощью искусственного интеллекта

СГГП 23.09.2023 09:33

Благодаря программному обеспечению EyeDr (разработанному врачами офтальмологической больницы города Хошимин) ранняя диагностика глаукомы стала проще, быстрее и точнее. Это первое решение на основе искусственного интеллекта, применённое в практике офтальмологической отрасли Вьетнама.

Заболевание может вызвать слепоту.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), глаукома (также известная как катаракта или птеригиум) — это оптическая нейропатия, вызывающая необратимую слепоту. В мире насчитывается около 80 миллионов человек (по состоянию на 2020 год), и, по прогнозам офтальмологов, к 2040 году число заболевших достигнет 111,8 миллиона. В настоящее время полного излечения не существует.

По данным Центрального института глаза, во Вьетнаме насчитывается более 380 000 человек, слепых на оба глаза, из которых более 24 000 страдают от глаукомы (что составляет 65% и уступает только катаракте). Большинство пациентов с глаукомой не осознают своего заболевания, пока их глаза не станут серьёзными и не пострадают от центрального зрения.

Тревожной проблемой является то, что люди без назначения врача без разрешения используют глазные капли, что может привести к развитию глаукомы из-за длительного применения глюкокортикоидов (противовоспалительных препаратов, назначаемых при различных заболеваниях). Глазные капли, представленные на рынке, также содержат стероиды для лечения зуда, сухости глаз и конъюнктивита. Длительное применение этих препаратов может привести к развитию глаукомы.

Врач отделения диагностической визуализации офтальмологической больницы города Хошимин делает цветные снимки диска зрительного нерва пациента с помощью программы EyeDr.

Доктор Транг Тхань Нгиеп, заведующий отделением глаукомы в глазной больнице города Хошимин, сказал, что основной причиной глаукомы является накопление большого количества воды (водянистой влаги), которая не выводится из глаза, что повышает внутриглазное давление. Обычно, когда некоторое количество воды выводится из глаза и заменяется новым количеством воды, которую глаз вырабатывает непрерывно, однако, когда есть риск развития глаукомы, угол дренажа нестабилен, количество вырабатываемой воды будет задерживаться в глазу, постепенно накапливаясь, увеличивая давление на зрительный нерв. Волокна зрительного нерва начинают отмирать из-за повышенного давления, и со временем все нервные волокна отмирают, вызывая полную слепоту.

Диагностика заболеваний… без врача

В настоящее время уровень выявления глаукомы в нашей стране остаётся низким из-за отсутствия своевременных и адекватных методов скрининга, особенно применения искусственного интеллекта. Столкнувшись с этой реальностью, доктор Фам Тхи Туй Тиен, руководитель отдела управления качеством офтальмологической больницы города Хошимин, и её коллеги провели исследование для создания решения «Скрининг глаукомы путём получения цветных фотографий диска зрительного нерва с помощью программного обеспечения EyeDr на основе искусственного интеллекта». Разработанное исследовательской группой программное обеспечение EyeDr состоит из двух основных компонентов: системы машинного обучения и программного обеспечения для поддержки скрининга.

Система машинного обучения интегрирована в облачную платформу, которая собирает данные экспертов – ведущих офтальмологов страны по глаукоме, создавая систему, способную распознавать и классифицировать глаукому на цветных изображениях диска зрительного нерва. Эта система работает круглосуточно и отвечает за реагирование на результаты программного обеспечения системы поддержки скрининга.

Программное обеспечение для поддержки скрининга представляет собой набор инструментов, созданных на нескольких платформах, позволяющих полностью реализовать процесс скрининга заболеваний в больнице; его функции охватывают прием пациентов, использование жизненно важных показателей, управление медицинскими изображениями, обзор заболеваний на изображениях и статистическую отчетность.

В частности, функция исследования заболевания на изображениях является мощным инструментом, помогающим врачам исследовать характеристики глаукомы на цветных снимках диска зрительного нерва, включая: автоматическое определение и выделение характерной области глаукомы по цвету, специальное отображение показателей и факторов, связанных с заболеванием, тем самым предлагая диагноз и классифицируя заболевание в соответствии с его уровнем; в то же время давая предложения и рекомендации относительно того, какие действия по оказанию медицинской помощи пациенту следует предпринять дальше.

Решение EyeDr было одобрено Советом по науке и технологиям города Хошимин и Советом по медицинской этике офтальмологической больницы города Хошимин, что позволило внедрить его в практику больницы в марте, где прошли обследование более 110 человек. Клинические результаты показали, что надежность измерения достигла 95%, чувствительность – 95,52% на наборе данных из более чем 2000 экспериментальных изображений, а среднее время выполнения на цветном изображении диска зрительного нерва составило около 8–12 секунд.

«Это приложение работает гораздо быстрее, чем 45 секунд, которые требуются офтальмологу, специализирующемуся на глаукоме, для осмотра пациента, или 6-8 минут, которые требуются обычному офтальмологу. Медицинским центрам и больницам достаточно установить программное обеспечение EyeDr, чтобы проводить раннюю проверку пациентов на глаукому без непосредственного присутствия офтальмолога», — сказала доктор Фам Тхи Туй Тиен.

Источник: https://www.sggp.org.vn/tam-soat-benh-ve-mat-bang-tri-tue-nhan-tao-post706715.html