În viitor, un AI poate diagnostica probleme oculare

Computerul te va vedea acum.

Algoritmii de inteligență artificială pot aduce în curând know-how-ul de diagnostic al unui oftalmolog în cabinetele de asistență primară și clinicile walk-in, accelerând detectarea problemelor de sănătate și începerea tratamentului, mai ales în zonele în care medicii de specialitate sunt puțini. Primul astfel de program – antrenat pentru a identifica simptomele pierderii vederii asociate diabetului zaharat în imaginile oculare – este în așteptarea aprobării de către Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente.

În timp ce alte programe deja aprobate de inteligență artificială îi ajută pe medici să examineze imaginile medicale, „nu există niciun specialist care să se uite peste umărul [this] algoritm”, spune Michael Abràmoff, care a fondat și conduce o companie care a dezvoltat sistemul sub revizuirea FDA, numită IDx-DR. „Ea ia singur decizia clinică.”

IDx-DR și programele similare de inteligență artificială, care învață să prezică totul, de la pierderea vederii legată de vârstă până la probleme cardiace, doar privind imaginile oculare, nu urmează liniile directoare preprogramate pentru a diagnostica o boală. Sunt algoritmi de învățare automată pe care cercetătorii îi învață să recunoască simptomele unei anumite afecțiuni, folosind imagini de exemplu etichetate cu dacă acel pacient a avut sau nu această afecțiune.

Ochi spion

Un nou algoritm examinează imaginile fundului retinian ale ochilor (stânga) pentru a prezice sănătatea cardiovasculară. O hartă termică verde suprapusă pe una dintre aceste imagini (dreapta) evidențiază zonele imaginii – în special vasele de sânge – care influențează cel mai mult în predicția algoritmului despre tensiunea arterială a pacientului respectiv. Tensiunea arterială mai mare poate expune pacientului riscul de apariție a aritmiilor cardiace sau a unui atac de cord.

IDx-DR a studiat peste 1 milion de imagini ale ochilor pentru a învăța cum să recunoască simptomele retinopatiei diabetice, o afecțiune care se dezvoltă atunci când glicemia crescută lezează vasele de sânge retiniene (SN Online: 29.06.10). Între 12.000 și 24.000 de oameni din Statele Unite își pierd vederea din cauza retinopatiei diabetice în fiecare an, dar afecțiunea poate fi tratată dacă este detectată devreme.

Cercetătorii au comparat cât de bine a detectat IDx-DR retinopatia diabetică la peste 800 de pacienți din SUA, cu diagnostice făcute de trei specialiști umani. Dintre pacienții identificați de IDx-DR ca având cel puțin retinopatie diabetică moderată, mai mult de 85 la sută au avut de fapt. Iar dintre pacienții IDx-DR au considerat ca având retinopatie diabetică ușoară sau deloc, mai mult de 82,5% au avut-o, au raportat cercetătorii pe 22 februarie la reuniunea anuală a Societății Macula din Beverly Hills, California.

IDx-DR este pe calea rapidă pentru aprobarea FDA și se așteaptă o decizie în câteva luni, spune Abràmoff, specialist în retină la Universitatea din Iowa din Iowa City. Dacă va fi aprobat, ar deveni primul AI autonom care va fi utilizat în cabinetele și clinicile de asistență medicală primară.

Algoritmi AI pentru a diagnostica alte boli oculare sunt și ei în lucru. O IA a descris 22 februarie în Celulă a studiat peste 100.000 de imagini ale ochilor pentru a afla semnele mai multor afectiuni oculare. Acestea au inclus degenerescenta maculara legata de varsta sau AMD – o cauza principala a pierderii vederii la adultii peste 50 de ani – si edem macular diabetic, o afectiune care se dezvolta in urma retinopatiei diabetice.

Acest IA a fost conceput pentru a semnala AMD avansat sau edem macular diabetic pentru tratament urgent și pentru a trimite cazuri mai puțin severe pentru controale de rutină. În teste, algoritmul a avut o precizie de 96,6% în diagnosticarea afecțiunilor oculare din 1.000 de imagini. Șase oftalmologi au făcut trimiteri similare pe baza acelorași imagini oculare.

Cercetătorii trebuie încă să testeze modul în care se descurcă acest algoritm în lumea reală, unde calitatea imaginilor poate varia de la clinică la clinică, spune Aaron Lee, medic oftalmolog la Universitatea Washington din Seattle. Dar acest tip de IA ar putea fi deosebit de util în regiunile rurale și în curs de dezvoltare, unde resursele medicale și specialiștii sunt limitate, iar oamenii nu ar avea acces ușor la examenele oftalmologice în persoană.

AI ar putea, de asemenea, să poată folosi imaginile ochilor pentru a identifica alte tipuri de probleme de sănătate. Un algoritm care a studiat imaginile retiniene de la peste 284.000 de pacienți ar putea prezice factori de risc pentru sănătatea cardiovasculară, cum ar fi hipertensiunea arterială.

Algoritmul a avut o precizie de 71% în distingerea imaginilor oculare între pacienții fumători și nefumători, potrivit unui raport din 19 februarie în Inginerie biomedicală a naturii. Și a prezis care pacienți vor avea un eveniment cardiovascular major, cum ar fi un atac de cord, în următorii cinci ani, în 70 la sută din timp.

Odată cu IA devenind din ce în ce mai pricepută la screening-ul pentru o listă din ce în ce mai mare de afecțiuni, „unii oameni ar putea fi îngrijorați că aceasta este mașinile care preiau” asistența medicală, spune Caroline Baumal, medic oftalmolog la Universitatea Tufts din Boston. Dar AI de diagnosticare nu poate înlocui atingerea umană. „Medicii vor trebui să fie în continuare acolo pentru a vedea pacienții și pentru a trata pacienții și pentru a vorbi cu pacienții”, spune Baumal. Inteligența artificială va ajuta doar oamenii care au nevoie de tratament să îl obțină mai repede.