Изследователите на SERI разработват инструменти за изкуствен интелект за скрининг на бъбречно заболяване, предсказвайки възрастта с помощта на снимки на очите

Изследователи от Сингапурския институт за изследване на очите са разработили два нови инструмента, задвижвани от AI за скрининг на хронично бъбречно заболяване и предсказване на биологичната възраст на човек от снимки на ретината.

И двата инструмента използват алгоритми за дълбоко обучение на AI за сканиране на снимки на ретината на индивида, за да оценят здравословното му състояние.

ТОВА, КОЕТО ПРАВЯТ

Инструментът за скрининг на бъбречни заболявания, наречен RetiKid, е разработен от SERI и Компютърното училище на Националния университет на Сингапур през 2019 г. Инструментът е обучен с над 23 000 изображения на ретината от близо 12 000 участници в Сингапур и Китай.

В проучване е доказано, че има точност от 91% при вътрешен тест и 73% и 83% точност при два външни тестови комплекта. Инструментът за скрининг е лицензиран за стартиране на здравни технологии EyRIS за производство и комерсиализация.

Както ретината, така и бъбреците споделят „близка биологична връзка“, според Чарумати Сабанаягам, заместник-ръководител на изследователската група за очна епидемиология на SERI. “По този начин проблемите с кръвоносните съдове в ретината могат да дадат улики за промени в кръвоносните съдове на бъбреците.”

RetiKid може да се използва като предварителен скрининг тест за откриване на ХБН при общи популации и високорискови групи, като тези с диабет. След като се направи, пациентите могат да бъдат посъветвани да продължат с рутинни потвърждаващи изследвания на кръв и урина.

Другият инструмент за изкуствен интелект, RetiAge, беше разработен по-късно през 2021 г. от SERI и Medi Whale, стартираща компания за здравеопазване в Южна Корея. Тестван е в повече от 129 000 изображения на ретината от над 40 000 южнокорейски индивида. Инструментът беше оценен и за способността му да прогнозира 10-годишния риск от заболяване и смърт сред 56 000 души в базата данни на Биобанк на Обединеното кралство.

Кръвоносните съдове в ретината на човек също могат да покажат процеса на стареене и цялостното здраве на кръвта и мозъка им, каза Ченг Чинг-Ю, ръководител на изследователската група за очна епидемиология на SERI и платформата за изследване на данните. „Ретината е неинвазивен прозорец в биологичната възраст и системния здравен статус и може да ни каже много неща за рисковете от заболеваемост и смъртност на човека.

Биологичната възраст на човек, в сравнение с неговата хронологична възраст, може по-добре да улови физиологичните промени, свързани със стареенето. Поради това може да се използва за оценка на общото им здравословно състояние. Ченг също така твърди, че биологичната възраст представлява по-голям интерес за изследователите, особено предвид застаряването на населението в световен мащаб и нарастващите случаи на хронични заболявания.

ЗАЩО ИМА ЗНАЧЕНИЕ

Както RetiKid, така и RetiAge предлагат неинвазивен подход за скрининг на здравните състояния в клиниките. Пациентите може да ги намират за по-поносими, което вероятно ще доведе до повече усвояване и спазване на предварителния здравен скрининг.

И двата инструмента могат да бъдат интегрирани със Singapore Eye Lesion Analyzer Plus, система, базирана на изображения на ретината, разработена от SERI, която в момента се използва от поликлиники в Сингапур за скрининг на диабетни очни заболявания, глаукома и свързана с възрастта макулна дегенерация.

За RetiKid процесът на скрининг е автоматизиран, което позволява ефективен масов скрининг на пациенти в риск. „Инструменти като RetiKid имат [the] потенциал да бъде широко използван в първичната помощ за подобряване на текущата честота на скрининг на ХБН“, каза д-р Синтия Лим, ключов изследовател на проекта RetiKid.

Освен това RetiKid има потенциал да бъде свързан със смартфони, позволявайки диагностика на място. „Навременното откриване на ХБН дава възможност на клиницистите и пациентите да се намесят рано и да забавят [its] прогресия”, каза д-р Лим.

Понастоящем във фаза на валидиране, RetiKid ще бъде използван в програма за популяризиране на общността от SERI в партньорство с Националната фондация за бъбреци. Програмата, която се провежда от февруари 2022 г. до януари 2024 г., ще включва около 1200 участници с висок риск от развитие на ХБН.

Междувременно изследователите в момента работят върху усъвършенстването на алгоритмите в RetiAge, за да оптимизират ефективността му на прогнозиране сред местното население. Те също така търсят дали може да се използва и за прогнозиране на други заболявания, свързани с възрастта.

ПО-ГОЛЯМАТА ТЕНДЕНЦИЯ

Националният очен център на Сингапур твърди, че населението на Сингапур е “уникално уязвимо” към очни заболявания и разстройства на всеки етап от живота. Миопията или късогледството засяга едно на всеки две деца до 12-годишна възраст. Сред работещите възрастни диабетната ретинопатия е основна причина за загуба на зрението. Освен това рискът от слепота се увеличава 15 пъти за сингапурците на възраст 50 и повече години.

Сред последните иновации в здравето на очите в Сингапур е Метод за скрининг на глаукома, базиран на AI разработено от екип от учени и клиницисти от Технологичния университет в Нанянг и болницата Тан Ток Сенг.

За да помогнем за разширяване на достъпа до очни грижи в страната, Джонсън и Джонсън Вижън създаде тригодишна пътна карта за разработване на интегрирана екосистема за здравето на очите, като се фокусира върху инициативите за данни и цифровизация. Някои ключови проекти, които планира да реализира, включват мрежа за електронни препратки за здравето на очите в общността, услуга за грижа за очите, задвижвана от AI, и телездраве.