Три наиболее распространенных хронических заболевания глаз требуют регулярных медицинских осмотров и инъекций в глаз специалистами-офтальмологами, чтобы не допустить надвигающейся слепоты.
Исследование, проведенное учёными Бернского университета и Inselspital в сотрудничестве со стартапом AI in eyecare, демонстрирует, что индивидуальная идеальная частота таких посещений пациентов может быть довольно точно предсказана с помощью машинного обучения.
Известно, что возрастная макулярная дегенерация (ВМД) является наиболее распространенной причиной потери зрения у людей старше 50 лет. До 12% тех, кому за 80, страдают хроническими заболеваниями глаз. По оценкам, 16,4 миллиона взрослых людей во всем мире страдают от окклюзии вен сетчатки (RVO) – состояния, вызванного тромбозом вены сетчатки. Это вторая по распространенности причина слепоты от сосудистых заболеваний сетчатки после диабетической ретинопатии (ДР). ДР, в свою очередь, является ведущей причиной слепоты в развитых странах и поражает до 80 процентов людей с более чем 20-летним диабетом. Это может привести к отеку макулы (диабетический макулярный отек или ДМЭ), что является причиной частичной или полной потери зрения.
Все три состояния лечат инъекциями так называемого анти-сосудистого эндотелиального фактора роста (анти-VEGF) в глаз с интервалами, чтобы замедлить прогрессирование заболевания и предотвратить слепоту.
С увеличением населения случаи ВМД, РВО или ДМЭ во всем мире растут, что затрудняет специализированные глазные клиники идти в ногу с растущим спросом на регулярное лечение.
“Как врачи, мы хотим уделять каждому пациенту необходимое внимание, в котором он нуждается. Нужно удовлетворить потребности всех пациентов и иметь возможность изучить все соответствующие данные визуализации глаз, чтобы оценить индивидуальное прогрессирование заболевания и принять решения о лечении в короткие сроки.” – говорит Себастьян Вольф, заведующий офтальмологическим отделением Inselspital, которое в настоящее время принимает 6000 пациентов с ВМД, РВО и ДР.
Для мониторинга прогрессирования хронических заболеваний глаз обычно применяется Оптическая когерентная томография (ОКТ) – инструмент визуализации, генерирующий 3D – изображения глаза с чрезвычайно высоким разрешением. В сотрудничестве с Центром биомедицинских инженерных исследований “АРТОРГ” компания Inselspital разработала автоматизированные инструменты ОКТ-анализа на основе искусственного интеллекта, который может помочь глазным врачам в оценке всего ОКТ-набора пациента всего за несколько секунд. Вместе с RetinAI, стартапом, специализирующимся на технологиях ухода за глазами на основе ИИ, они провели ретроспективное исследование пациентов, чтобы оценить, насколько хорошо ИИ может предсказать потребность в лечении анти-VEGF с самого начала.
Сообщается, что в исследовании были изучены ОКТ-данные 340 пациентов с ВМД и 285 пациентов с РВО или ДМЭ, получавших анти-VEGF в Инсельспитале в период с 2014 по 2018 год. На основе морфологических признаков, автоматически извлеченных из объемов ОКТ в исходном состоянии и после двух последовательных визитов, а также демографической информации пациентов, были обучены две модели машинного обучения для прогнозирования вероятности потребности в длительном лечении нового пациента (одна для ВМД и одна для РВО и ДМЭ).
Основываясь на первых трех визитах, можно было с одинаковой высокой точностью предсказать, был ли у пациента низкий или высокий спрос на лечение как для ВМД, так и для групп РВО и ДМЭ. Что еще более важно, исследование показало, что можно достаточно хорошо предсказать при первом визите и даже до первой инъекции, нуждается ли пациент в частых инъекциях.
“Мы показали, что классификаторы машинного обучения могут предсказать потребность в лечении, когда у пациента впервые диагностируется хроническое заболевание глаз, – говорит Матиас Галлардо, постдокторский исследователь лаборатории ARTORG AI in Medical Imaging (AIMI) и член нового Центра искусственного интеллекта в медицине (CAIM). – Таким образом, искусственный интеллект может помочь в разработке конкретных планов лечения наиболее распространенных хронических заболеваний глаз в ближайшем будущем.”
Исследование опубликовано в MedicalXpress.
