Szanowni Państwo,

Medycyna Praktyczna wykorzystuje w swoich serwisach pliki cookies i inne pokrewne technologie. Używamy cookies w celu dostosowania naszych serwisów do Państwa potrzeb oraz do celów analitycznych i marketingowych. Korzystamy z cookies własnych oraz innych podmiotów – naszych partnerów biznesowych.

Ustawienia dotyczące cookies mogą Państwo zmienić samodzielnie, modyfikując ustawienia przeglądarki internetowej. Informacje dotyczące zmiany ustawień oraz szczegóły dotyczące wykorzystania wspomnianych technologii zawarte są w naszej Polityce Prywatności.

Korzystając z naszych serwisów bez zmiany ustawień przeglądarki internetowej wyrażacie Państwo zgodę na stosowanie plików cookies i podobnych technologii, opisanych w Polityce Prywatności.

Państwa zgoda jest dobrowolna, jednak jej brak może wpłynąć na komfort korzystania z naszych serwisów. Udzieloną zgodę mogą Państwo wycofać w każdej chwili, co jednak pozostanie bez wpływu na zgodność z prawem przetwarzania dokonanego wcześniej na podstawie tej zgody.

Klikając przycisk Potwierdzam, wyrażacie Państwo zgodę na stosowanie wyżej wymienionych technologii oraz potwierdzacie, że ustawienia przeglądarki są zgodne z Państwa preferencjami.

Oprogramowanie skuteczne jak okulista

Jerzy Dziekoński
Kurier MP

Udział sztucznej inteligencji w screeningu retinopatii cukrzycowej jest nieodzowny – uważa prof. Andrzej Grzybowski, kierownik Instytutu Okulistycznych Badań Naukowych w Poznaniu, który od lat prowadzi badania przesiewowe w tym kierunku. Za jego opinią przemawiają też liczby – wyłowienie chorych z powikłaniami ocznymi spośród blisko 3 mln osób z cukrzycą staje się realne, jeśli sojusznikiem jest skuteczne oprogramowanie.

Fot. Mieczysław Michalak / Agencja Gazeta

Prof. nadzw. dr hab. Andrzej Grzybowski, kierownik Katedry Okulistyki Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego oraz kierownik Instytutu Okulistycznych Badań Naukowych w Poznaniu, jest założycielem i prezesem fundacji Okulistyka 21. Organizacja od kilku lat prowadzi badania z zakresu retinopatii cukrzycowej. Rokrocznie w Poznaniu przeprowadzano screening chorujących na cukrzycę pod kątem wspomnianych powikłań. Podobnie w bieżącym roku, jednak różnica polega na tym, że tym razem do pomocy zaprzęgnięto sztuczną inteligencję.

Skala problemu

Według szacunków tylko w Polsce na cukrzycę choruje ok. 2,8 mln ludzi. Jednym z jej powikłań jest retinopatia cukrzycowa, czyli zmiany w naczyniach krwionośnych, które prowadzą do uszkodzenia całej siatkówki. Po 10 latach trwania cukrzycy ryzyko rozwoju retinopatii cukrzycowej jest istotnie zwiększone, a po 20 latach już 3-krotnie większe. W jednym z badań przeprowadzonych w USA wykazano, że każdy rok trwania cukrzycy to wzrost ryzyka rozwoju retinopatii cukrzycowej o 6%. Po 20 latach trwania cukrzycy retinopatia cukrzycowa występuje u ponad 80% chorych. Nie oznacza to jednak, że wszyscy ci pacjenci kwalifikują się do leczenia.

– Jeżeli retinopatia rozwinie się do postaci proliferacyjnej, to pogorszenie widzenia staje się nieuchronne, w wielu przypadkach dochodzi nawet do utraty wzroku. Od dobrych 20 lat okulistyka dysponuje narzędziami, które pozwalają uchronić pacjentów przed utratą wzroku – mówi prof. Grzybowski.

Międzynarodowe organizacje okulistyczne i diabetologiczne już od dawna mają na to jedną odpowiedź: coroczne badanie każdego pacjenta z cukrzycą. Sęk w tym, że ograniczenia kadrowe uniemożliwiają przebadanie blisko trzymilionowej rzeszy chorych. I dlatego zarówno w Polsce, jak i wielu innych krajach co roku tysiące osób z retinopatią cukrzycową tracą wzrok, choć można było temu zapobiec.

– Teoretycznie gdybyśmy przebadali dziś całą populację pacjentów z cukrzycą w Polsce, okazałoby się, że porady okulistycznej potrzebuje najwyżej 15–20 proc. spośród nich, a może nawet znacznie mniej. Oznacza to, że 80 proc. pacjentów niepotrzebnie zleca się badania okulistyczne – wyjaśnia prof. Grzybowski. – Screening umożliwia dotarcie do wspomnianych 15–20 proc. i skierowanie ich na dalsze leczenie, ale też pozwala na racjonalne wykorzystanie naszych zasobów.

Dwa modele

Dotychczasowe programy badań przesiewowych wykorzystują dwa modele. W pierwszym wykonane przez pielęgniarkę lub technika zdjęcie dna oka zazwyczaj ocenia wykwalifikowany personel pomocniczy w tzw. reading center. Metoda ta pozwala na skuteczne wychwycenie zmian i skierowanie osoby wymagającej pomocy do okulisty. Ma ona wszakże jedną wadę – jest bardzo kosztowna. W drugi modelu zamiast pracy ludzkiej w reading center wykorzystuje się specjalistyczne oprogramowanie.

Dotychczas tylko dwa kraje zdecydowały się na wprowadzenie narodowych programów przesiewowych w oparciu o ocenę zdjęcia dna oka: Wielka Brytania i Singapur.

– W Wielkiej Brytanii program wprowadzono ok. 15 lat temu, wiele lat zanim dostępne były automatyczne oprogramowania, i obejmuje screening wszystkich pacjentów z cukrzycą. Jego roczny koszt to ponad 100 mln funtów – mówi prof. Grzybowski. – Zdjęcia dna oka wykonuje się na poziomie gabinetów podstawowej opieki zdrowotnej, a następnie wysyła do reading center, gdzie analizują je przeszkoleni technicy. Dzięki wdrożeniu tego systemu utrata widzenia z powodu retinopatii cukrzycowej u osób w wieku produkcyjnym przestała być pierwszą przyczyną prawnej ślepoty. Po raz pierwszy od 5 dekad doszło do radykalnego, wielokrotnego zmniejszenia ryzyka utraty widzenia z powodu retinopatii cukrzycowej.

Żaden inny kraj w Europie nie poszedł śladem Wielkiej Brytanii. – Kilka lat temu podobny program wprowadzono w Singapurze – dodaje profesor. – Działa on na bardzo podobnej zasadzie, a różnica polega na tym, że narzucono limit czasowy analizy zdjęcia. Podczas wizyty pacjenta w poradni lekarza rodzinnego technik lub pielęgniarka wykonuje zdjęcie dna oka, które jest przesłane do reading center, gdzie analiza trwa do 30 minut. Na wynik pacjent może poczekać w poczekalni. Zarówno w przypadku Wielkiej Brytanii, jak i Singapuru screening ma charakter przedokulistyczny. Okuliści są włączeni do programu, ale tylko jako nadzór i wsparcie.

Oprogramowanie zamiast lekarza

Oba wspomniane wyżej programy narodowe są bardzo kosztowne ze względu na konieczność prowadzenia centrów analizujących zdjęcia. Rozwiązaniem tańszym i równie skutecznym jest zastąpienie techników... oprogramowaniem.

1 czerwca br. ruszył projekt realizowany w Poznaniu przez Fundację Okulistyka 21. Docelowo ma być nim objętych tysiąc pacjentów jednej z poradni diabetologicznych. Projekt jest istotny z dwóch powodów: po pierwsze, screening odbywa się na poziomie poradni diabetologicznej, a po drugie, po raz pierwszy w Polsce zdjęcia ocenia sztuczna inteligencja. Screening przebiega więc bez udziału okulistów.

W ciągu ostatnich 5 lat pojawiło się sporo badań poświęconych automatycznej analizie zdjęć dna oka. Dostępne są zwalidowane programy, których skuteczności dowiedziono za pomocą rzetelnych badań na dużych populacjach w Stanach Zjednoczonych i w Europie. Oprócz tego wiele zespołów naukowych (m.in. pracujące dla korporacji Google czy we wspomnianym wcześniej Singapurze) pracuje nad nowymi rozwiązaniami teleinformatycznymi.

– Wskaźniki czułości i specyficzności dla takich programów wynoszą między 85 i 88%; stosowany przez nas program wykazuje czułość 91% oraz specyficzność 84% – opowiada prezes Okulistyki 21. – Często są to systemy samouczące się. Im więcej danych im dostarczamy, tym wyższa jest ich efektywność. Oczywiście, chcielibyśmy, aby wskaźniki te przekraczały 90%. Punktem odniesienia jest jednak analiza zdjęć wykonana przez okulistę. Co ciekawe, badanie przeprowadzone przez lekarza nie daje wcale wyższych wskaźników.

Program wykorzystywany w Poznaniu to stworzony przez holenderskiego naukowca Michaela Abramoffa system IDx. Jest to obecnie jedyne oprogramowanie, które uzyskało certyfikaty CE i FDA, czyli jest dopuszczone na rynku europejskim i amerykańskim.

Ważna jest wysoka rozdzielczość

Głównym warunkiem skuteczności oprogramowania jest wysoka jakość fotografii. – Zdjęcie musi być wykonane w wysokiej rozdzielczości, ponieważ system nie będzie w stanie go odczytać. Co za tym idzie, aparatura do wykonywania zdjęć również musi być wysokiej jakości. Koszt zakupu fundus camery to wydatek rzędu 50–60 tys. zł – przyznaje lekarz i dopowiada, że na potrzeby poznańskiego programu została ona wypożyczona.

Obsługa całego systemu nie jest trudna. Personelowi, który dotychczas nie miał do czynienia z podobnym systemem czy aparaturą okulistyczną, może on jednak przysporzyć pewnych problemów.

– Trochę trudu kosztowało nas przeszkolenie pielęgniarek w poradni. Postępy stwierdziliśmy na podstawie odsetku odrzuconych zdjęć. Zaczynaliśmy od 50 procent. W tej chwili przyjmujemy ponad 80 proc. zdjęć. To już jest bardzo dobry wskaźnik – relacjonuje prof. Grzybowski.

Procedura wygląda następująco: u pacjenta, który trafia do poradni i oczekuje na badania, pielęgniarka wykonuje zdjęcia dna oka. Przy okazji prowadzi ona edukację dotyczącą samego screeningu, jak i retinopatii cukrzycowej w ogóle. Po wykonaniu zdjęcia pacjent czeka w poczekalni. Obróbka i analiza zdjęcia trwają do 5 minut. Podczas tej samej wizyty pacjent otrzymuje informację, czy w oku występują zmiany wymagające pilnej konsultacji okulistycznej, ewentualnie czy wymagają one porady okulistycznej w trybie planowym, tzn. w ciągu kilku miesięcy. Jest również grupa tzw. nieocenialnych obrazów. Wówczas badanie trzeba powtórzyć lub również skierować pacjentów do okulisty. Takich zdjęć jest maksymalnie do 20%.

– Dotychczas przebadano ok. 200 pacjentów. Wyniki pokrywają się ze statystykami: do 20 proc. przebadanych pacjentów wymaga wizyty okulistycznej – mówi prof. Grzybowski.

Mimo że wiarygodność aparatu i oprogramowania jest bardzo wysoka, organizatorzy programu screeningowego w Poznaniu zamierzają samodzielnie zweryfikować 10 proc. zdjęć. – Nie spodziewam się, żebyśmy stwierdzili odstępstwa od dotychczas opublikowanych wyników na ten temat, ale jako że jest to nasze pierwsze doświadczenie z tym oprogramowaniem, chcemy dodatkowo sprawdzić część zdjęć osobiście – mówi prezes fundacji Okulistyka 21.

Screening u diabetologa

Jak opowiada prof. Grzybowski, w poprzednich latach pacjentów zapraszano na badanie w wyznaczonym miejscu. Okazało się, że taka formuła nie zdała egzaminu.

– Zauważyliśmy, że odsetek pacjentów, u których nie stwierdzono zmian cukrzycowych w dnie oka, był większy od statystycznego. Część pacjentów, która wymaga badań, nie trafia na nie ze względu na własne bariery psychologiczne lub inne problemy. Odpowiedzi pacjentów na zaproszenia są słabe. Paradoksalnie z oferty często korzystają osoby, które są już przebadane i tylko chcą potwierdzić, że nie występuje u nich retinopatia. W badaniach otwartych nie trafiamy do grup zwiększonego ryzyka. Zmieniłem ten model, bo uznałem, że z naszego punktu widzenia grupami najwyższego ryzyka rozwoju retinopatii cukrzycowej są pacjenci pozostający pod opieką gabinetów diabetologicznych. Zakładam, że wszystkie tzw. trudne cukrzyce lekarz rodzinny przekierowuje do diabetologa. W myśl racjonalnego gospodarowania zasobami najpierw powinniśmy dotrzeć do grup największego ryzyka, a później zająć się pacjentami, u których to ryzyko jest mniejsze – mówi prof. Grzybowski i przekonuje, że nowoczesny system w oparciu o automatyczne oprogramowanie zmienia podejście do screeningu retinopatii cukrzycowej, dlatego że sytuuje screening po stronie diabetologów.

– Problemem występującym od lat było to, że screeningiem zajmowali się okuliści. Dotychczas dobra współpraca między obiema specjalizacjami w zakresie screeningu była zjawiskiem dość rzadkim – mówi profesor. – Pojawiały się pojedyncze programy, ale niestety nie na większą skalę. Dla wielu diabetologów powikłania okulistyczne leżą na peryferiach ich zainteresowań. Nawet jeśli wysyłają oni pacjentów do okulisty, to ze względu na odległe terminy pacjenci do nas nie trafiają. Obecny system nie działa, jak należy. Próbujemy pokazać, że screening powinien odbywać się na poziomie poradni diabetologicznej. Moim zdaniem taka jest przyszłość – przekonuje autor poznańskiego programu.

Jego zdaniem retinopatia cukrzycowa będzie pierwszą, ale nie jedyną chorobą oczu, która w niedalekiej przyszłości będzie w ten sposób diagnozowana na szeroką skalę. Prowadzone są już prace dotyczące wykorzystania SI w diagnozowaniu jaskry czy zwyrodnienia plamki związanego z wiekiem (AMD).

– Nauka otwiera w tej dziedzinie nowe furtki i pokazuje, że informatyka i sztuczna inteligencja będzie wykorzystywana w różnych obszarach okulistyki i stanie się niezbędna dla zaspokojenia naszych rosnących oczekiwań wobec medycyny – podsumowuje prof. Grzybowski.

Data utworzenia: 31.07.2018
Oprogramowanie skuteczne jak okulistaOceń:
Zobacz także

Zaprenumeruj newsletter

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość z linkiem aktywacyjnym.

Dziękujemy.

Ten adres email jest juz zapisany w naszej bazie, prosimy podać inny adres email.

Na ten adres email wysłaliśmy już wiadomość z linkiem aktywacyjnym, dziękujemy.

Wystąpił błąd, przepraszamy. Prosimy wypełnić formularz ponownie. W razie problemów prosimy o kontakt.

Jeżeli chcesz otrzymywać lokalne informacje zdrowotne podaj kod pocztowy

Nie, dziękuję.

Na co choruje system ochrony zdrowia

  • Pięć minut dla pacjenta
    Lekarze rodzinni mają na zbadanie jednego pacjenta średnio po kilka minut. Taka sytuacja rodzi frustracje po obu stronach – wśród chorych, bo chcieliby więcej uwagi, oraz wśród lekarzy, bo nie mogą jej pacjentom poświęcić.
  • Dlaczego pacjenci muszą czekać w kolejkach?
    Narodowy Fundusz Zdrowia wydaje rocznie na leczenie pacjentów ponad 60 mld zł. Ale ani te pieniądze, ani rozwiązania wprowadzane przez Ministerstwo Zdrowia – tzw. pakiet onkologiczny i pakiet kolejkowy – nie zmienią sytuacji. Dlaczego?