211service.com
Školení počítačů pro boj se slepotou
Ze všech komplikací diabetu je jen málo z nich tak zničujících jako diabetická retinopatie, progresivní oční onemocnění, které způsobuje rozmazané vidění a u některých pacientů i slepotu. Ve chvíli, kdy si většina pacientů uvědomí, že něco není v pořádku, je často příliš pozdě na to, aby byli účinně léčeni. V důsledku toho je diabetes hlavní příčinou ztráty zraku u dospělých nad 20 let. Podle National Institutes of Health je více než 12 000 nových případů slepoty každý rok způsobeno diabetickou retinopatií.
Zrak: Bílé tečky na sítnici pacienta (nahoře) jsou časnými příznaky onemocnění. Na obrázku níže jsou tato místa identifikována automaticky.
Oftalmolog a vědec z národních laboratoří Oak Ridge National Laboratories v Tennessee ministerstva energetiky věří, že mohou pomoci lékařům odhalit diabetickou retinopatii dlouho předtím, než nemoc způsobí zmatek ve vidění jejich pacientů. Jejich začínající společnost Automated Medical Diagnostics (AMDx) vyvinula software, který dokáže detekovat rané příznaky diabetické retinopatie porovnáním digitálních fotografií sítnice pacienta s obrázky, které představují různá stádia diabetické oční choroby. Zakladatelé AMDx věří, že jejich technologie umožní všem zdravotnickým pracovníkům – dokonce i těm, kteří nejsou vyškoleni v péči o oči – provádět skeny sítnice jakéhokoli pacienta, přenášet je přes internet na servery AMDx a získat diagnózu zpět, než pacient opustí ordinaci. Snažíme se ukázat, že můžeme být tak přesní jako vyškolený oftalmolog, říká Ken Tobin, spoluzakladatel AMDx a ředitel divize měření a systémového inženýrství ve společnosti Oak Ridge.
Technologie AMDx byla inspirována systémem, který vědci z Oak Ridge původně vyvinuli, aby pomohl výrobcům polovodičů analyzovat defekty v počítačových čipech. Jejich software v podstatě učí počítače techniku zvanou získávání obrázků podle obsahu. Systém dokáže pořídit jeden obrázek čipu a poté třídit obří databáze dalších obrázků, aby našel podobné vizuální vzory – proces, který nyní někteří výrobci čipů používají k odhalení problémů a zlepšení výrobních metod.
V roce 2005 se Tobin setkal s Edwardem Chaumem, oftalmologem a profesorem Hamilton Eye Institute v Memphisu na University of Tennessee. Méně než polovina diabetiků je v kterémkoli daném roce vyšetřena na retinopatii, a to navzdory skutečnosti, že jim bylo řečeno, že potřebují pravidelné oční prohlídky, říká Chaum. Mnoho pacientů nemá zdravotní pojištění, říká, nebo se prostě nechtějí obtěžovat cestováním za dalším specialistou. Chaum a Tobin si ale uvědomili, že kdyby lékaři primární péče mohli provádět základní oční screeningy u diabetických pacientů, mohli by zachytit mnohem více případů retinopatie, než je dnes odhaleno.
Sítnice je zvláště vhodná pro vyhledávání obrázků podle obsahu, říká Tobin. Na rozdíl od jiných typů lékařských snímků, jako jsou skenování mozku a mamografy – které jsou vysoce variabilní a vyžadují více snímků k vytvoření trojrozměrného efektu – je sítnice prakticky dvourozměrná a podobná z jedné fotografie na druhou. To technologii usnadňuje detekci lézí, prosakujících krevních cév, otoků a dalších abnormalit na sítnici, které mohou být časnými příznaky onemocnění. Chaum a Tobin strávili pět let vývojem algoritmů, které dokážou extrahovat informace ze snímků sítnice a promítnout je proti databázi více než 20 000 fotografií. AMDx neprodukuje diagnózy, ale spíše upozorňuje lékaře na pacienty, kteří potřebují být odesláni ke specialistům pro podrobnější testování, diagnostiku a léčbu.
AMDx v současné době testuje svůj systém na několika klinikách v Mississippi a Tennessee. Školení lékařů je snadné, říká Chaum, protože kamery mají funkce jako automatické ostření a nevyžadují, aby byly oči pacientů rozšířeny. Fotografie jsou odesílány přes internet na servery AMDx a automaticky porovnávány s obrázky v její databázi. Chaum pak kontroluje každý výsledek ručně – proces, který trvá asi 90 sekund na případ, říká.
Cílem AMDx je nakonec předat celou práci svým počítačům, ale prozatím se musí spoléhat na Chaumovu recenzi. Je to proto, že některé pojišťovny – zejména Medicare a Medicaid – uhradí lékařům vyšetření očí až poté, co výsledky prozkoumá oftalmolog. Chaum a Tobin shromažďují data s cílem dokázat regulačním orgánům i pojišťovnám, že jejich počítače jsou při odhalování nemocí stejně účinné jako Chaum. Počítače dokážou zpracovat tisíce zpráv denně. Překážkou je, že je podepisuji, připouští Chaum.
Snahy o vzdálenou diagnostiku očních chorob byly v omezené míře vyzkoušeny nemocnicemi Správy veteránů a dalšími institucemi. Někteří oftalmologové se domnívají, že pokud se nápad uchytí, budou schopni léčit mnohem více případů diabetické retinopatie než dnes. Pokud můžete naučit lékaře rozpoznávat změny v oku, můžete to naučit počítač, říká Barrett Katz, oftalmolog a profesor z Montefiore Medical Center a Albert Einstein College of Medicine v Bronxu, NY. Shromáždění těchto snímků nevyžaduje oftalmologa – pokud by to někdo dokázal, byl by to velký krok vpřed.
Tobin a Chaum hledají rizikový kapitál k financování expanze AMDx. Doufají, že současné zaměření na reformu zdravotnictví je povzbudí, protože probíhající debata upozorňuje na potřebu zlepšit efektivitu systému zdravotní péče. Není to tak, že bychom nemohli léčit diabetickou retinopatii, říká Chaum. Jde o to, že jsme neefektivní v tom, jak to prověřujeme.