Augenkrankheits-Screening mit künstlicher Intelligenz

SGGP 23.09.2023 09:33

Dank der EyeDr-Software (entwickelt von Ärzten des Augenkrankenhauses Ho-Chi-Minh-Stadt) ist die Früherkennung von Glaukom einfacher, schneller und genauer geworden. Dies ist die erste künstliche Intelligenzlösung, die in der vietnamesischen Augenheilkunde eingesetzt wird.

Die Krankheit kann zur Erblindung führen.

Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) handelt es sich beim Glaukom (auch Katarakt oder Pterygium genannt) um eine Optikusneuropathie, die zu irreversibler Erblindung führt. Weltweit sind im Jahr 2020 etwa 80 Millionen Menschen von dieser Krankheit betroffen, und Augenärzte gehen davon aus, dass es bis 2040 111,8 Millionen Patienten geben wird. Eine vollständige Heilung ist derzeit nicht möglich.

Statistiken des Central Eye Institute zufolge gibt es in Vietnam über 380.000 Menschen, die auf beiden Augen blind sind. Über 24.000 davon sind auf ein Glaukom zurückzuführen (das entspricht 65 % und ist nach dem Katarakt die zweithäufigste Erblindungsursache). Die meisten Glaukompatienten bemerken ihre Erkrankung erst, wenn ihre Augen schwer erblindet sind und ihr zentrales Sehvermögen beeinträchtigt ist.

Ein alarmierendes Problem ist die willkürliche Anwendung von Augentropfen ohne ärztliche Verschreibung. Dies kann durch die langfristige Einnahme von Glukokortikoiden (entzündungshemmende Medikamente, die bei vielen verschiedenen Krankheiten verschrieben werden) zu einem Glaukom führen. Handelsübliche Augentropfen enthalten auch Steroide zur Behandlung von Juckreiz, trockenen Augen und Bindehautentzündung. Bei langfristiger Anwendung dieser Medikamente kann sich ein Glaukom entwickeln.

Ein Arzt der Abteilung für diagnostische Bildgebung des Augenkrankenhauses Ho-Chi-Minh-Stadt macht mithilfe der EyeDr-Software Farbfotos der Sehnervenpapille des Patienten

Dr. Trang Thanh Nghiep, Leiter der Glaukomabteilung des Augenkrankenhauses Ho-Chi-Minh-Stadt, sagte, die Hauptursache für Glaukom sei die Ansammlung von Wasser (Kammerwasser), das nicht aus dem Auge abfließt und so den Augeninnendruck erhöht. Normalerweise tritt eine gewisse Wassermenge aus dem Auge aus und wird durch neue, vom Auge kontinuierlich produzierte Wassermenge ersetzt. Besteht jedoch die Gefahr eines Glaukoms, ist der Kammerwinkel instabil. Die produzierte Wassermenge bleibt im Auge zurück, sammelt sich allmählich an und erhöht den Druck auf den Sehnerv. Aufgrund des erhöhten Drucks beginnen die Sehnervenfasern abzusterben, und mit der Zeit sterben alle Nervenfasern ab, was zur vollständigen Erblindung führt.

Krankheiten diagnostizieren… ohne Arzt

Derzeit ist die Glaukomerkennungsrate in unserem Land aufgrund des Mangels an zeitnahen und geeigneten Screening-Methoden, insbesondere dem Einsatz künstlicher Intelligenz, noch immer niedrig. Angesichts dieser Realität führten Dr. Pham Thi Thuy Tien, Leiterin der Abteilung Qualitätsmanagement am Augenkrankenhaus Ho-Chi-Minh-Stadt, und Kollegen eine Forschungsarbeit durch, um die Lösung „Glaukom-Screening durch Aufnahme von Farbfotos der Sehnervenpapille mit der künstlichen Intelligenz-Software EyeDr“ zu entwickeln. Die vom Forschungsteam entwickelte EyeDr-Software besteht aus zwei Hauptkomponenten: einem maschinellen Lernsystem und einer Screening-Unterstützungssoftware.

Das in die Cloud-Computing-Plattform integrierte System für maschinelles Lernen bündelt die Erkenntnisse führender Augenärzte des Landes im Bereich Glaukom und schafft so ein System, das Glaukom auf Farbbildern der Papille erkennen und klassifizieren kann. Dieses System ist rund um die Uhr in Betrieb und reagiert auf die Ergebnisse des Screening-Support-Softwaresystems.

Bei Screening-Support-Software handelt es sich um eine Reihe von Tools, die auf mehreren Plattformen basieren und die vollständige Implementierung des Krankheitsscreening-Prozesses im Krankenhaus ermöglichen. Die Funktionen reichen von der Patientenaufnahme, der Auswertung von Vitalzeichen, der medizinischen Bildverwaltung, der Krankheitsuntersuchung anhand von Bildern bis hin zur statistischen Berichterstattung.

Insbesondere ist die Krankheitsübersichtsfunktion auf Bildern ein leistungsstarkes Tool, das Ärzten dabei hilft, die Merkmale eines Glaukoms auf Farbbildern der Papille zu beurteilen. Dazu gehören: automatisches Identifizieren und Abgrenzen des für das Glaukom charakteristischen Bereichs durch Farbe, spezifisches Anzeigen der mit der Krankheit verbundenen Indikatoren und Faktoren, wodurch eine Diagnose vorgeschlagen und die Krankheit nach ihrem Schweregrad klassifiziert wird; gleichzeitig werden Vorschläge und Empfehlungen dazu abgegeben, welche medizinischen Schritte der Patient als nächstes unternehmen sollte.

Die EyeDr-Lösung wurde vom Wissenschafts- und Technologierat von Ho-Chi-Minh-Stadt und dem Ethikrat des Augenkrankenhauses von Ho-Chi-Minh-Stadt genehmigt und konnte im März im Krankenhaus in die Praxis umgesetzt werden. Über 110 Personen wurden untersucht. Klinische Ergebnisse zeigten, dass die Messung eine Zuverlässigkeit von 95 % und eine Sensitivität von 95,52 % bei einem Datensatz von über 2.000 experimentellen Bildern erreichte. Die durchschnittliche Ausführungszeit für ein Farbbild der Sehnervenpapille betrug etwa 8–12 Sekunden.

„Diese Anwendung ist viel schneller als die 45 Sekunden, die ein auf Glaukom spezialisierter Augenarzt für die Untersuchung eines Patienten benötigt, oder die 6-8 Minuten, die ein normaler Augenarzt benötigt. Medizinische Zentren und Krankenhäuser müssen sich lediglich mit der EyeDr-Software ausstatten, um Patienten frühzeitig auf Glaukom untersuchen zu können, ohne dass ein auf Glaukom spezialisierter Augenarzt direkt anwesend sein muss“, sagte Dr. Pham Thi Thuy Tien.

Quelle: https://www.sggp.org.vn/tam-soat-benh-ve-mat-bang-tri-tue-nhan-tao-post706715.html