غربالگری شبکیه ی افراد دیابتی: تشخیص توسط ربات

19نوامبر 2019 - انقلاب دیجیتال در چشم پزشکی، که از حدود دو سال قبل پیش بینی شده بود، اکنون به یک واقعیت بالینی تبدیل شده است: از اواسط سال 2019، محققان دانشکده ی پزشکی وین و بیمارستان عمومی وین برای تشخیص بیماری دیابتی شبکیه، از غربالگری شبکیه به صورت دیجیتال و اتوماتیک، بدون کمک چشم پزشک، استفاده کردند. دکتر Ursula Schmidt-Erfurth، رئیس گروه چشم پزشکی و اپتومتریكس در دانشگاه علوم پزشکی وین، گفت: این ربات تشخیص بیماری شبکیه را به تنهایی انجام می دهد. او این خبر را در یک نشست مطبوعاتی، پیش از کنفرانس درمانهای پیشرفته ی شبکیه "ART 2019"  که از 23 نوامبر در وین برگزار می شود، و به طور خاص بر استفاده از هوش مصنوعی(AI)  در چشم پزشکی تمرکز دارد، اعلام کرد.

اشمیت-ارفورت توضیح داد: در سراسر جهان 420 میلیون نفر مبتلا به دیابت وجود دارند، اما تنها حدود 15٪ از آنها به موقع به چشم پزشک خود مراجعه می کنند تا از آسیب دائمی و در نتیجه اختلال شدید بینایی خود جلوگیری کنند. در سطح جهان، آسیب شبکیه شایعترین علت اختلال بینایی برگشت ناپذیر در افراد در سن کار است. 75 درصد از کل افراد دیابتی در دراز مدت دچار اختلال بینایی می شوند.

اکنون یک راه حل مقرون به صرفه و کارآمد استفاده از هوش مصنوعی برای اطمینان از تشخیص زودهنگام به عنوان بخشی از مراقبت های پزشکی عمومی روتین است. هم اکنون، سه دوربین روباتیک، که بزرگتر از یک دستگاه قهوه ساز نیست به قیمت حدود 20،000 یورو، تحت هدایت بیمارستان چشمدانشکده ی پزشکی وین(MedUni Vienna)در سه بخش دیابتیولوژی  MedUni Vienna، بنیاد Rudolph و در بیمارستان Kaiser-Franz-Josef برای تشخیص آسیبهای شبکیه بکار گرفته شده اند. این ربات قادر است تنها در عرض چند دقیقه تشخیص دهد که آیا بیمار دیابتی در حال حاضر به نوعی از آسیب شبکیه مبتلا می باشد که نیاز به درمان داشته باشد. اشمیت- ارفورت، رئیس مرکز آزمایشگاه کریستین داپلر برای هوش مصنوعی در چشم پزشکی، گفت: حضور پزشک برای این غربالگری ضروری نیست. بیمار جلوی دوربین می نشیند و نتایج پنج دقیقه بعد از چاپگر بیرون می آید. این ربات وضعیت شبکیه ی بیمار را ارزیابی می کند و به وضوح وجود یا عدم وجود آسیب و شدت آن را تشخیص می دهد و در صورتیکه بیمار نیاز به درمان فوری داشته باشد، بیمار را مستقیماً به چشم پزشک ارجاع می دهد.

هر سه دستگاه مورد استفاده در وین، بخشی از پروژه ی مشترک بخش چشم پزشکی و اپتومتریکس دانشگاه وین و شرکای بین المللی AI این دانشگاه هستند و در آنها از سیستم IDx-DR استفاده می شود که در دانشگاه آیووا در ایالات متحده توسط یک شرکت وابسته به این دانشگاه ساخته شده است و تنها سیستم مورد تأیید و در نتیجه قابل اعتماد و کامل در جهان است.

دکتر Andreas Pollreisz، متخصص شبکیه در MedUni وین توضیح می دهد: با دو میلیون پیکسل یا نقاط داده، تصویری بسیار دقیق و واضح از شبکیه بدست می آید و داده ها به صورت دیجیتالی منتقل می شوند. بر اساس عکس فوندوس، این الگوریتم بطور آناتومیکی ساختارهای مربوطه مانند ماکولا، عصب بینایی و رگ های خونی را تشخیص می دهد و در نهایت کل تصویر را برای تغییرات پاتولوژیکال دیابت بررسی می کند. از خصوصیات بارز دیابت میکرو آنوریسم ها، خونریزی در لایه های شبکیه، اگزوداتهای سخت یا به عبارت دیگر رسوبات چربی در شبکیه، یا حتی آنژیوژنز شبکیه است، که نشانه ای از رتینوپاتی دیابتی در مرحله پیشرفته می باشد.

سیستم IDx-DR بطور خودکار کیفیت تصویر را در عرض چند دقیقه و همچنین وجود هرگونه تغییرات ناشی از دیابت را در شبکیه تعیین می کند. در حدود 5 درصد از بیماران دچار آسیب قابل توجه به شبکیه بودند اگرچه برخی بیماران هیچ علایمی نداشتند. در مورد تشخیص هایی با آسیب متوسط ​​(تقریباً 15 درصد از دیابتی های بدون علامت) نظارت مداوم لازم است و این توسط ربات نیز تعیین شد.

با چشم غیر مسلح قابل تشخیص نیست

مطالعات بین المللی نشان داده است که هوش مصنوعی با الگوریتم های دقیق خود می تواند سریعتر و دقیق تر از یک متخصص چشم، آسیبهای وارد شده به شبکیه را تشخیص دهد. اشمیت- ارفورت می گوید: هوش مصنوعی می تواند چیزهایی را که یک متخصص نمی تواند با چشم غیر مسلح تشخیص دهد تجزیه و تحلیل کند. با این وجود، یک پزشک در انتهای زنجیره ی تشخیصی مورد نیاز است، زیرا فقط پزشک می تواند از روی تصویر تشخیص دهد که چه درمانی پس از آن مورد نیاز است و عمل را بر اساس مشخصات هر بیمار و با روش پزشکی دقیق انجام دهد. در عین حال، تمام نتایج مثبت و نتایج غیرقطعی- به عنوان مثال به دلیل obstructing cataracts- در Vienna Reading Center درMedUni Vienna  بررسی می شوند.

وی ادامه داد: در موارد شک و تردید، ربات نتیجه ی مثبت کاذب را گزارش می دهد، تا بیمار به چشم پزشک مراجعه کند و از تشخیص اطمینان حاصل شود. از بین 450 بیمار اول که توسطIDx-DR غربالگری شده اند، فقط یک مورد وجود داشت که پزشک تشخیص بمراتب صحیح تری را نسبت به کامپیوتر ارائه داد. Bianca Gerendas توضیح داد که در مورد 449 مورد دیگر، IDx-DR   در تشخیص خود صحیح یا دقیق تر عمل کرد. اشمیت-ارفورت تأکید کرد که این روش جدید نه تنها باری که بر دوش متخصصان چشم پزشک وجود دارد را در مراحل اولیه کاهش می دهد، بلکه مهمتر از همه این است که هزاران دیابتی دیگر بدون درمان رها نمی شوند، زیرا در مورد آسیب شبکیه، تشخیص زود هنگام بسیار مهم است.

 سیستم IDx-DR یکی از اولین نمونه های هوش مصنوعی است که برای حمایت از پزشکان در کارهای روزمره قابل استفاده است. با این وجود، خطراتی در هر نوع استفاده از هوش مصنوعی وجود دارد. یک کامپیوتر فقط می تواند آنچه را که برای تشخیص برنامه ریزی شده است، تشخیص دهد: اگر برای تشخیص رتینوپاتی دیابتی آموزش دیده باشد، شبکیه جدا شده یا دژنراسیون ماکولای وابسته به سن را تشخیص نخواهد داد. به همین دلیل، مهم است که چنین وسایلی صرفاً برای اهداف مصوب آنها، دقیقاً مثل داروها، مورد استفاده قرار گیرند. در عین حال، اشمیت- ارفورت همچنین نسبت به خدمات غربالگری مشکوک که در اینترنت ارائه می شوند یا به عنوان برنامه های نرم افزاری پیشنهاد شده در اینترنت، هشدار داد. او افزود: سیستم IDx-DR در نوع خود در جهان منحصر بفرد است و توسط مطالعاتی در مقیاس بزرگ مورد تأیید قرار گرفته است، فقط چنین سیستمهای کاملی می توانند تشخیصی قابل اطمینان ارائه دهند.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2019-11-retinal-screening-diabetes-diagnosis-robot.html