Diagnostyka retinopatii cukrzycowej w komputerze – czy program zastąpi lekarza?

Retinopatia cukrzycowa jest jednym z najgroźniejszych powikłań cukrzycy. Należy do mikroangiopatii, w wyniku której uszkodzeniu ulegają naczynia krwionośne siatkówki. Zbagatelizowanie schorzenia może prowadzić nawet do całkowitej utraty wzroku.

Naukowcy wciąż pracują nad usprawnieniem metod diagnostycznych retinopatii. Jedną z nowinek jest specjalny algorytm, dzięki któremu można przeprowadzać badania przesiewowe w kierunku retinopatii cukrzycowej i wykryć zmiany na bardzo wczesnym etapie.

Czytaj więcej: Diagnozowanie retinopatii cukrzycowej - im wcześniej, tym lepiej

Nowoczesna diagnostyka retinopatii – wysoka skuteczność

W przeprowadzonym badaniu wykorzystano aż 128 175 zdjęć narządu wzroku ze zbiorów EyePACS. Dane uzyskiwane były z badań przesiewowych w kierunku retinopatii cukrzycowej w USA, a także z trzech szpitali okulistycznych w Indiach. Każdy obraz został oceniony pod względem jakości przez co najmniej 3 do 7 okulistów i zakwalifikowany jako retinopatia cukrzycowa według wyznaczonych norm.

Algorytm został przetestowany na dwóch niezależnych bazach obrazów narządu wzroku. Pierwsza z nich (EyePACS) zawierała 9 963 zdjęcia zebrane od 4 997 pacjentów, gdzie częstość występowania retinopatii cukrzycowej wynosiła 7,8 proc. Drugi zestaw danych (Messidor-2 dataset) zawierał 1748 zdjęć od 874 pacjentów, a częstość występowania retinopatii wynosiła 14,6 proc..

Zanotowano, że algorytm miał czułość i swoistość dla wykrywania retinopatii cukrzycowej na poziomie 90,3 i 98,1 proc. odpowiednio dla EyePACS, oraz 87.0 proc. i 98.5 proc. dla Messidor-2, biorąc pod uwagę restrykcyjne wymogi identyfikacji schorzenia.

W przypadku przyjęcia mniej restrykcyjnych wymogów identyfikacji zarówno czułość, jak i swoistość algorytmu dla obu zestawów danych wynosiła ponad 93 proc. Te wyniki pokazują, że program może w przyszłości pomagać lekarzom w rozpoznawaniu zmian w siatkówce pacjentów chorych na cukrzycę.

Badanie wzroku: komputer nie zastąpi lekarza

Program posiada jednak pewną istotną wadę. Podczas badania nie została przetestowana zdolność algorytmu do identyfikacji ciężkich przypadków retinopatii cukrzycowej. Takie przypadki wymagają szybkiej reakcji i najczęściej wiążą się z hospitalizacją pacjenta, dlatego nie powinny zostać pominięte w badaniach przesiewowych.

Dodatkowo, gdy badania przesiewowe prowadzone są przez klinicystów, zwracają oni uwagę również na inne problemy zdrowotne, o których dowiadują się podczas wywiadu z pacjentem. Program natomiast ograniczony jest wyłącznie do identyfikacji retinopatii cukrzycowej.

Kiedy komputerowa diagnostyka retinopatii pojawi się w gabinetach?

Nowoczesne algorytmy wykrywania retinopatii są w fazie testów – wykorzystuje się go w analizie danych w innych dziedzinach diagnostyki obrazowej, między innymi w skuteczniejszym wykrywaniu raka płuc. Pierwsze testy wykazały, że tego typu rozwiązania są skuteczne i tanie – chip wymagany do uruchomienia programu kosztuje ok. 100 dolarów i ma możliwość przetworzenia 300 klatek obrazu na sekundę.

Autorzy testów oprogramowania podkreślają jednak, że potrzebne są dalsze prace zanim program będzie mógł być wykorzystywany w regularnej opiece zdrowotnej pacjentów.