Miliony ludzi na całym świecie tracą wzrok z powodu cukrzycy. Nowe przenośne i tanie urządzenie wspomagane przez uczenie maszynowe może przyspieszyć diagnostykę, zwłaszcza w krajach rozwijających się.

Z powodu cukrzycy coraz więcej osób narażonych jest na wystąpienie poważnych zaburzeń widzenia mogących potencjalnie prowadzić do ślepoty. Retinopatia cukrzycowa (RC) to powikłanie, w którym występuje uszkodzenie siatkówki spowodowane wysokim poziomem cukru we krwi. Dotyka ono ponad 160 milionów ludzi na całym świecie i jest najczęstszą przyczyną ślepoty wśród cukrzyków.

Wczesna diagnoza, leczenie i zapobieganie mogą poprawić rokowanie i prowadzić do skutecznego zapobiegania utracie wzroku w 95 % przypadków. Obecne metody badań przesiewowych i wykrywania są jednak kosztowne oraz wymagają specjalistycznych szkoleń z zakresu określonych przyrządów medycznych. Dlatego też wdrożenie programów masowych badań przesiewowych jest niełatwym zadaniem, zwłaszcza w krajach rozwijających się.

„Tradycyjne aparaty kosztują 25 000–90 000 USD, a to budżet, który wykracza poza możliwości większości placówek podstawowej opieki zdrowotnej w krajach rozwijających się. Aplikacje na smartfony są tańszym rozwiązaniem, ale ich dokładność i niezawodność nie są idealne”, mówi Aarti Kapoor, dyrektorka ds. strategii handlowej zespołu Oivi i koordynatorka projektu iScan.

W ramach finansowanego ze środków UE projektu iScan opracowano nową metodę skanowania opartą na sztucznej inteligencji (SI), do której użycia nie trzeba wielu szkoleń ani drogiego sprzętu. W celu analizy zarejestrowanych obrazów i wykrywania objawów RC, w urządzenie przesiewowe do badania siatkówki wbudowano kamerę, oprogramowanie do przetwarzania obrazu i algorytm uczenia maszynowego. Jest przenośne i może być używane przez lekarzy podstawowej opieki zdrowotnej oraz farmaceutów.

„Chcemy popularyzować badania oczu, aby były dostępne i przystępne cenowo dla każdej osoby chorej na cukrzycę na świecie”, dodaje Kapoor.

Inteligentne badania przesiewowe

Aparat opracowany w ramach projektu iScan wykonuje cyfrowe zdjęcie tylnej części oka. Widać na nim siatkówkę (na którą pada światło), tarczę nerwu wzrokowego (miejsce na siatkówce, z którego wychodzi nerw wzrokowy) i naczynia krwionośne.

We wczesnych stadiach RC naczynia krwionośne w siatkówce słabną. Na ściankach naczyń tworzą się małe wybrzuszenia, a przez nie do siatkówki z czasem zaczyna wyciekać lub sączyć się płyn i krew. Włókna nerwowe w siatkówce mogą puchnąć, tworząc na niej białe plamki. Prowadzi to do powstania mikrotętniaków i krwotoków do siatkówki.

„Aparat iScan automatycznie identyfikuje objawy RC, jednocześnie wyodrębniając unikalną sieć naczyń krwionośnych w celu identyfikacji siatkówki. Dzięki wydajnemu sprzętowi silnik neuronowy wykonuje badanie przesiewowe w aparacie w czasie rzeczywistym”, wyjaśnia Kapoor.

.... ZOBACZ RÓWNIEŻ: Bydgoszcz: Pierwszy zabieg udrożnienia dróg łzowych laserem światłowodowym Dzięki terapii genowej udało się przywrócić wzrok myszom z dziedziczną chorobą siatkówki Gabinet drWidget: trzy życzenia lekarza [WIDEO]

Zestaw testowy

Jak dotąd w ramach żadnego z konkurencyjnych działań nie udało się stworzyć w pełni zautomatyzowanego przenośnego i przystępnego cenowo urządzenia, które jest łatwe w użyciu, ma tak wysoką jakość obrazu i bardzo dokładny system oparty na SI.

Urządzenie może być udostępniane lekarzom i aptekom na całym świecie za ułamek kosztów tradycyjnych aparatów przesiewowych, a to oznacza, że wkrótce możliwe będzie prowadzenie szeroko zakrojonych programów przesiewowych RC. To rozwiązanie ma wielki potencjał nie tylko na rynkach krajów rozwijających się, ale również w Europie, jak i w innych regionach rozwiniętych.

„Naszymi głównymi klientami docelowymi są diabetolodzy i lekarze podstawowej opieki zdrowotnej, czyli specjaliści, którzy stale opiekują się pacjentami chorymi na cukrzycę. Skupiamy się także na dużych szpitalach okulistycznych, które mają własną sieć ośrodków podstawowej i specjalistycznej opieki okulistycznej na obszarach wiejskich”, dodaje Kapoor.

Kolejne kroki to miniaturyzacja technologii, ciągła eksploatacja i testowanie systemu SI oraz uzyskanie niezbędnych certyfikatów i zatwierdzeń.

Urządzenie iScan jest obecnie w fazie prototypowej, a wkrótce zostanie przetestowane w klinikach okulistycznych w Indiach i Norwegii.

© Unia Europejska, [2020] | źródło: CORDIS