В Америке врожденные катаракты - помутнение хрусталика глаза при рождении, которое может привести к слепоте - исчезающе (и, к счастью) редко. Подобно кариесу или столбняку, лучший скрининг и технологии привели к более ранним диагнозам, и проблему можно в значительной степени решить с помощью хирургии. Но в развивающихся странах отсутствие широкого опыта и ресурсов означает, что сотни тысяч детей сейчас слепы из-за этого излечимого заболевания.
«Пропущенные или ошибочные диагнозы, а также неправильные решения о лечении распространены среди пациентов с редкими заболеваниями и противоречат целям точной медицины, особенно в развивающихся странах с большим населением, таких как Китай», - пишут группа китайских исследователей в исследование, опубликованное в понедельник в журнале Nature Biomedical Engineering .
Эти исследователи стремятся исправить этот предотвратимый пробел в лечении с помощью искусственного интеллекта. Исследователи обрисовывают в общих чертах программу искусственного интеллекта, которая может диагностировать врожденную катаракту более точно, чем врачи-люди, и сообщают, что собираемые ею данные могут помочь стимулировать новые исследования о том, как лечить это редкое заболевание.
Старение является наиболее распространенной причиной катаракты, но примерно от 5 до 20 процентов детской слепоты вызвано врожденными катарактами. Хотя болезнь излечима хирургическим путем, если ее не исправить достаточно быстро, она может привести к появлению ленивого глаза, поскольку мозг и глаз не работают вместе, пока ребенок растет. В Китае примерно 30 процентов детской слепоты связано с этой формой заболевания.
По словам соавтора исследования Хаотина Линя, в 2010 году кризис с катарактой в Китае побудил основать Программу детской катаракты Министерства здравоохранения Китая. По словам Лин, в программе собраны данные о тысячах случаев врожденной катаракты, но набор данных еще не достиг своего полного потенциала. Итак, вдохновленный проектом DeepMind, который создал программу искусственного интеллекта, способную побеждать профессиональных игроков в классических видеоиграх, Лин и его команда решили использовать свои данные для искусственного интеллекта искусственного интеллекта.
«Поскольку ИИ может играть в игры против людей-игроков, почему бы не создать ИИ, который мог бы действовать так же, как квалифицированный врач-человек? Исследователь офтальмологии университета Сунь Ят-сена Линь рассказал о мышлении своей команды.
Работая с командой из университета Xidian в течение двух лет, исследователи смогли создать CC-Cruiser, программу искусственного интеллекта, обученную анализировать изображение глаз, чтобы обнаружить наличие катаракты и рекомендовать, необходима ли операция. В тесте, проведенном совместно с офтальмологами-людьми, CC-Cruiser успешно идентифицировал каждый случай врожденной катаракты из группы из 50 изображений пациентов. Между тем, офтальмологи пропустили несколько случаев и неправильно диагностировали несколько ложных срабатываний, сообщают исследователи в своем новом исследовании.
«Люди склонны быть либо консервативными, либо радикальными из-за собственного опыта и индивидуальности, а преимущество машины заключается в ее объективности», - говорит Лин. «Мы [считаем], что результаты глубокого обучения в сочетании с человеческим анализом позволят улучшить качество и эффективность здравоохранения».
Но Лин и его команда идут дальше: они видят в CC-Cruiser модель, позволяющую использовать возможности больших данных для улучшения исследований и лечения врожденных катаракт.
Исследователи сообщают, что поскольку врожденные катаракты могут проявляться различными способами, объединение данных о случаях заболевания во всем мире может дать компьютерам и врачам лучшее представление о том, как подходить к заболеванию. Таким образом, исследователи создали CC-Cruiser в качестве облачного ИИ, к которому могут обращаться врачи в больницах по всей стране. Врачи смогут загружать изображения пациентов в систему, а ИИ будет оценивать изображения для диагностики или исключения врожденных катаракт.
Если ИИ обнаружит заболевание и определит, что требуется немедленная операция, создателям CC-Cruisers будет отправлено экстренное уведомление для подтверждения диагноза, которое затем будет отправлено обратно врачу пациента. Тем временем CC-Cruiser будет продолжать собирать данные, которые врачи и ученые могли бы использовать для дальнейшего улучшения ИИ и использовать для изучения вариаций и вариантов лечения врожденных катаракт.
Более того, CC Cruiser может проложить путь к выявлению еще более редких заболеваний, когда страны и учреждения не располагают конкретным опытом. «Ограниченные ресурсы пациентов и изоляция данных в отдельных больницах представляют собой узкое место в использовании данных», - сказал Лин. «Создание совместной облачной платформы для интеграции данных и скрининга пациентов является важным шагом».
