Inteligência artificial igual a especialistas na detecção de doenças oculares

A Revolução da Inteligência Artificial - Tim Urban, 2015 (Áudio TTS) (Julho 2019).

Anonim

Um sistema de inteligência artificial (IA), que pode recomendar a decisão de encaminhamento correta para mais de 50 doenças oftalmológicas, com a mesma precisão de especialistas desenvolvidos pelo Hospital de Olhos Moorfields NHS Foundation Trust, DeepMind Health e UCL.

A pesquisa inovadora, publicada on-line pela Nature Medicine, descreve como a tecnologia de aprendizado de máquina foi treinada com sucesso em milhares de varreduras históricas de olhos personalizados para identificar características de doenças oculares e recomendar como os pacientes devem ser encaminhados para tratamento.

Pesquisadores esperam que a tecnologia possa um dia transformar a forma como os profissionais realizam testes oftalmológicos, permitindo que eles identifiquem as condições mais precocemente e priorizem os pacientes com as doenças oculares mais graves antes que o dano irreversível se instale.

Mais de 285 milhões de pessoas no mundo vivem com alguma forma de perda de visão, incluindo mais de dois milhões de pessoas no Reino Unido. As doenças dos olhos continuam sendo uma das maiores causas de perda de visão, e muitas delas podem ser prevenidas com detecção e tratamento precoces.

O Dr. Pearse Keane, oftalmologista do Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust e NIHR Clinician Scientist no UCL Institute of Ophthalmology, disse: "O número de exames que estamos realizando está crescendo a um ritmo muito mais rápido do que os especialistas humanos são capazes de interpretar". Há um risco de que isso possa causar atrasos no diagnóstico e tratamento de doenças que ameaçam a visão, o que pode ser devastador para os pacientes ".

"A tecnologia de IA que estamos desenvolvendo foi criada para priorizar pacientes que precisam ser vistos e tratados com urgência por um médico ou um especialista em oftalmologia. Se pudermos diagnosticar e tratar precocemente as condições dos olhos, isso nos dará a melhor chance de salvar a visão das pessoas. Com mais pesquisas, poderia levar a uma maior consistência e qualidade de atendimento para pacientes com problemas oculares no futuro ".

O estudo, lançado em 2016, reuniu os principais profissionais de saúde ocular do NHS e cientistas do Instituto Nacional de Pesquisa em Saúde (NIHR) e UCL com alguns dos principais tecnólogos do Reino Unido para investigar se a tecnologia AI poderia ajudar a melhorar doenças que ameaçam a visão, como degeneração macular relacionada à idade e doença ocular diabética.

Usando dois tipos de redes neurais - sistemas matemáticos para identificar padrões em imagens ou dados - o sistema de IA rapidamente aprendeu a identificar dez características da doença ocular a partir de tomografias de alta complexidade (OCT). O sistema foi então capaz de recomendar uma decisão de referência com base nas condições mais urgentes detectadas.

Para estabelecer se o sistema de IA estava fazendo referências corretas, os médicos também viram as mesmas varreduras de OCT e tomaram suas próprias decisões de encaminhamento. O estudo concluiu que a IA foi capaz de fazer a recomendação de referência correta em mais de 94% do tempo, correspondendo ao desempenho de médicos especialistas.

O AI foi desenvolvido com duas características únicas que maximizam seu uso potencial no cuidado do olho. Em primeiro lugar, o sistema pode fornecer informações que ajudem a explicar aos profissionais da área oftalmológica como elas chegam às suas recomendações. Essas informações incluem recursos visuais dos recursos oftalmológicos identificados na verificação da OCT e o nível de confiança que o sistema possui em suas recomendações, na forma de uma porcentagem. Essa funcionalidade é crucial para ajudar os médicos a examinar as recomendações da tecnologia e verificar sua precisão antes de decidir o tipo de atendimento e tratamento que o paciente recebe.

Em segundo lugar, o sistema AI pode ser facilmente aplicado a diferentes tipos de scanner ocular, não apenas ao modelo específico em que foi treinado. Isso pode aumentar significativamente o número de pessoas que se beneficiam dessa tecnologia e a prova do futuro, de modo que ela ainda pode ser usada mesmo quando os scanners da OCT são atualizados ou substituídos ao longo do tempo.

O próximo passo é que a pesquisa passe por testes clínicos para explorar como essa tecnologia pode melhorar o atendimento ao paciente na prática e a aprovação regulatória antes que possa ser usada em hospitais e outros ambientes clínicos.

Se os ensaios clínicos forem bem-sucedidos em demonstrar que a tecnologia pode ser usada com segurança e eficácia, a Moorfields poderá usar gratuitamente um produto eventual com aprovação regulamentar em todos os 30 hospitais e clínicas comunitárias do Reino Unido, por um período inicial de cinco anos. anos.

O trabalho que foi dedicado a este projeto também ajudará a acelerar pesquisas mais amplas do NHS por muitos anos. Por exemplo, a DeepMind investiu recursos significativos para limpar, selecionar e rotular o conjunto de dados de pesquisa sem identificação da Moorfields para criar um dos bancos de dados de pesquisa de olhos mais avançados do mundo.

Moorfields possui este banco de dados como um bem público não comercial, que já está formando a base de nove estudos de pesquisa médica separados. Além disso, a Moorfields também pode usar o modelo de AI treinado da DeepMind para futuros esforços de pesquisa não comercial, o que poderia ajudar a avançar ainda mais na pesquisa médica.

Mustafa Suleyman, co-fundador e chefe de IA Aplicada da DeepMind Health, disse: "Instalamos a DeepMind Health porque acreditamos que a inteligência artificial pode ajudar a resolver alguns dos maiores desafios de saúde da sociedade, como a perda evitável de visão, que afeta milhões de pessoas em todo o mundo". Esses resultados incrivelmente empolgantes nos aproximam um pouco mais desse objetivo e podem, com o tempo, transformar o diagnóstico, o tratamento e o manejo de pacientes com problemas oculares que ameaçam a visão, não apenas em Moorfields, mas em todo o mundo.

O professor Sir Peng Tee Khaw, diretor do NIHR Biomedical Research Center no Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust e UCL Institute of Ophthalmology, disse: "Os resultados desta pesquisa pioneira com a DeepMind são muito empolgantes e demonstram o impacto potencial que a IA poderia ter Não tenho dúvidas de que a IA tem um papel vital a desempenhar no futuro dos cuidados de saúde, particularmente quando se trata de treinar e ajudar os profissionais médicos para que os pacientes beneficiem de um tratamento vital mais cedo do que anteriormente. pesquisa transformadora que pode ser realizada no Reino Unido, combinando a indústria líder mundial e parcerias hospitalares / universitárias NIHR / NHS. "

Matt Hancock, Secretário de Saúde e Assistência Social, disse: "Isso é extremamente excitante e exatamente o tipo de tecnologia que beneficiará o NHS a longo prazo e melhorará o atendimento ao paciente - é por isso que financiamos mais de um bilhão de libras por ano em pesquisa em saúde." parte do nosso plano de longo prazo para o NHS ".

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