211service.com
Träna datorer för att bekämpa blindhet
Av alla komplikationer av diabetes är det få som är så förödande som diabetisk retinopati, en progressiv ögonsjukdom som orsakar dimsyn och hos vissa patienter blindhet. När de flesta patienter inser att något är fel, är det ofta för sent för dem att behandlas effektivt. Som ett resultat är diabetes den främsta orsaken till synförlust bland vuxna över 20. Mer än 12 000 nya fall av blindhet varje år orsakas av diabetisk retinopati, enligt National Institutes of Health.
Syn: Vita prickar på en patients näthinna (överst) är tidiga tecken på sjukdom. På bilden nedan identifieras dessa fläckar automatiskt.
En ögonläkare och en vetenskapsman från Department of Energy's Oak Ridge National Laboratories i Tennessee tror att de kan hjälpa läkare att upptäcka diabetisk retinopati långt innan sjukdomen förstör deras patienters syn. Deras nystartade företag, Automated Medical Diagnostics (AMDx), har utvecklat programvara som kan upptäcka de tidiga tecknen på diabetisk retinopati genom att jämföra digitala foton av en patients näthinna med bilder som representerar olika stadier av diabetisk ögonsjukdom. AMDxs grundare tror att deras teknik kommer att göra det möjligt för alla hälsoarbetare – även de som inte är utbildade i ögonvård – att ta näthinneskanningar av någon patient, zappa dem över Internet till AMDx:s servrar och få tillbaka en diagnos innan patienten lämnar kontoret. Vi försöker visa att vi kan vara lika noggranna som en utbildad ögonläkare, säger Ken Tobin, AMDx medgrundare och divisionschef för mätvetenskap och systemteknik på Oak Ridge.
AMDxs teknologi var inspirerad av ett system som Oak Ridge-forskare ursprungligen utvecklade för att hjälpa halvledartillverkare att analysera defekter i datorchips. Deras programvara lär datorer en teknik som kallas innehållsbaserad bildhämtning. Systemet kan ta en enda bild av ett chip och sedan sortera genom gigantiska databaser med andra bilder för att hitta liknande visuella mönster – en process som vissa chiptillverkare nu använder för att upptäcka problem och förbättra tillverkningsmetoderna.
2005 träffade Tobin Edward Chaum, en ögonläkare och professor vid University of Tennessees Hamilton Eye Institute i Memphis. Mindre än hälften av diabetiker screenas under ett givet år för retinopati, trots att de får veta att de behöver regelbundna ögonundersökningar, säger Chaum. Många patienter har ingen sjukförsäkring, säger han, eller så vill de helt enkelt inte ha besväret med att resa för att träffa ännu en specialist. Men Chaum och Tobin insåg att om primärvårdsläkare kunde göra grundläggande ögonundersökningar på diabetespatienter, kan de få många fler fall av retinopati än vad som upptäcks idag.
Näthinnan är särskilt väl lämpad för innehållsbaserad bildhämtning, säger Tobin. Till skillnad från andra typer av medicinska bilder, såsom hjärnskanningar och mammografi - som är mycket varierande och kräver flera bilder för att skapa en tredimensionell effekt - är näthinnan praktiskt taget tvådimensionell och liknar från ett foto till ett annat. Det gör det lättare för tekniken att upptäcka lesioner, läckande blodkärl, svullnad och andra avvikelser på näthinnan som kan vara tidiga tecken på sjukdom. Chaum och Tobin ägnade fem år åt att utveckla algoritmer som kan extrahera information från näthinnebilder och screena den mot en databas med mer än 20 000 foton. AMDx producerar inga diagnoser utan varnar snarare läkare om patienter som behöver remitteras till specialister för mer djupgående tester, diagnoser och behandlingar.
AMDx testar för närvarande sitt system på en handfull kliniker i Mississippi och Tennessee. Att utbilda läkare är lätt, säger Chaum, eftersom kamerorna har funktioner som autofokus, och de kräver inte att patientens ögon vidgas. Bilderna skickas över Internet till AMDx:s servrar och jämförs automatiskt med bilder i dess databas. Chaum kontrollerar sedan varje resultat manuellt – en process som tar cirka 90 sekunder per fall, säger han.
AMDx mål är att i slutändan överlämna hela jobbet till sina datorer, men för tillfället måste det förlita sig på Chaums recension. Det beror på att vissa försäkringsbolag - framför allt Medicare och Medicaid - endast kommer att ersätta läkare för ögonundersökningar efter att en ögonläkare undersökt resultaten. Chaum och Tobin samlar in data, med målet att bevisa för både tillsynsmyndigheter och försäkringsgivare att deras datorer är lika effektiva som Chaum för att upptäcka sjukdomar. Datorerna kan hantera tusentals rapporter om dagen. Flaskhalsen är att jag skriver på dem, erkänner Chaum.
Ansträngningar för att fjärrdiagnostisera ögonsjukdomar har prövats på en begränsad basis av Veterans Administration sjukhus och andra institutioner. Vissa ögonläkare tror att om idén slår igenom, kommer de att kunna behandla många fler fall av diabetisk retinopati än vad de kan idag. Om du kan lära en läkare att känna igen förändringar i ögat kan du lära en dator att göra det, säger Barrett Katz, ögonläkare och professor vid Montefiore Medical Center och Albert Einstein College of Medicine i Bronx, NY. Det krävs ingen ögonläkare för att samla in dessa bilder – om någon kunde göra det skulle det vara ett stort steg framåt.
Tobin och Chaum är på jakt efter riskkapital för att finansiera AMDx expansion. De hoppas att det nuvarande fokuset på hälsoreformen ska ge dem ett lyft, eftersom den pågående debatten uppmärksammar behovet av att effektivisera hälso- och sjukvården. Det är inte så att vi inte kan behandla diabetisk retinopati, säger Chaum. Det är att vi är ineffektiva i hur vi kollar efter det.