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Malattie della retina: rilevarle con l’intelligenza artificiale

Un team internazionale di ricercatori della Sun Yat-sen University, Beijing Eaglevision Technology (Airdoc), Monash University, University of Miami Miller School of Medicine, Beijing Tongren Eye Center e Capital Medical University ha sviluppato una nuova tecnologia per individuare le malattie della retina chiamata Comprehensive AI Retinal Expert (CARE) addestrata per identificare le 14 anomalie retiniche più comuni utilizzando 207.228 fotografie a colori. Gli esisti dello studio sono stati pubblicati sulla rivista scientifica The Lancet Digital Health

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Le malattie della retina possono essere individuate con successo grazie allintelligenza artificiale (AI), diagnosticando eventuali patologie in modo più accurato e su scala più ampia. A sviluppare questa nuova tecnica è stato un team internazionale di ricercatori della Sun Yat-sen University, Beijing Eaglevision Technology (Airdoc), Monash University, University of Miami Miller School of Medicine, Beijing Tongren Eye Center e Capital Medical University. (1)

Malattie della retina
Confronto del principio dell’algoritmo tra CARE e un sistema di apprendimento profondo assemblato CARE è stato addestrato utilizzando fotografie del fondo etichettate con più malattie in un’unica rete neurale convoluzionale in cui tutte le informazioni sulla malattia sono state condivise con ciascun classificatore interconnesso (A). Questa struttura è stata selezionata come un sistema di apprendimento profondo assemblato con classificatori binari indipendenti che non condividono le caratteristiche della malattia (B). CARE=Esperto retinico completo di intelligenza artificiale. Conv=convoluzionale. DR=retinopatia diabetica. HR=retinopatia ipertensiva. RD=distacco di retina. Credito: DOI: 10.1016/S2589-7500(21)00086-8

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica The Lancet Digital Health.

Malattie della retina diagnosticate con l’AI: ecco cosa dice la ricerca

Gli esami utili per rintracciare malattie della retina possono rilevarne una serie che colpiscono l’occhio. Scattare fotografie dell’interno dell’occhio attraverso la pupilla ed è un modo per schermare e monitorare tali malattie della retina. L’introduzione della tecnologia dell’intelligenza artificiale (AI) nella fotografia del fundus ha migliorato la piattaforma e le ha permesso di rilevare e monitorare le malattie della retina su larga scala.

Malattie della retina

Questa nuova tecnologia si chiama Comprehensive AI Retinal Expert (CARE) e il Professore Associato Zongyuan Ge del Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dei Sistemi Informatici presso la Monash University e il Monash Data Futures Institute, ha affermato che i ricercatori hanno sviluppato un sistema di apprendimento profondo clinicamente applicabile per le malattie del fundus utilizzando dati derivati ​​da casi di studio del mondo reale, e quindi testato esternamente il modello utilizzando fotografie del fundus raccolte da ambienti clinici in Cina.

Il sistema CARE è stato addestrato per identificare le 14 anomalie retiniche più comuni utilizzando 207.228 fotografie a colori del fundus derivate da 16 contesti clinici in Asia, Africa, Nord America ed Europa, con diverse distribuzioni di  malattie “, ha affermato il professore associato Ge.

CARE è stato convalidato internamente utilizzando 21.867 fotografie e testato esternamente utilizzando 18.136 fotografie raccolte in modo prospettico da 35 ambienti del mondo reale in tutta la Cina, inclusi otto ospedali terziari, sei ospedali comunitari e 21 centri di esame fisico“.

Le prestazioni di CARE sono state ulteriormente confrontate con quelle di 16 oftalmologi e testate utilizzando set di dati con etnie non cinesi e tipi di fotocamere precedentemente non utilizzati.

Abbiamo anche scoperto che le prestazioni del sistema CARE erano simili a quelle degli oftalmologi professionisti e il sistema ha mantenuto una forte capacità di identificazione quando testato utilizzando set di dati non cinesi. Questi risultati indicano che il sistema è accurato rispetto ai risultati di un professionista e potrebbe consentire l’esecuzione di più test su scala più ampia“, ha aggiunto il Professore Associato Ge.

Malattie della retina

Questa ricerca è un passo nella giusta direzione per la ricerca medica e sull’intelligenza artificiale . Spero che attraverso questo lavoro possiamo continuare a vedere progressi tecnologici in questo spazio”, ha affermato Amitha Domalpally, direttore dell’Università del Wisconsin-Madison Imaging Diagnostic Center .

La ricerca creerà anche un database di immagini di screening da ambienti del mondo reale che possono essere implementate in contesti clinici per diagnosticare meglio le malattie della retina.

La retina è uno strato di tessuto nella parte posteriore dell’occhio che rileva la luce e invia immagini al cervello. Al centro della retina c’è la macula. La macula fornisce la visione nitida e centrale necessaria per leggere, guidare e vedere i minimi dettagli. Una retina sana è essenziale per una buona visione. Alcune malattie della retina possono influenzare questo tessuto vitale.

Le malattie e i disturbi della retina possono influenzare la vista e alcuni possono essere abbastanza gravi da causare cecità.Esempi di malattie della retina che possono causare cecità sono:

Degenerazione maculare: La  legata all’età (AMD) è una malattia degenerativa della retina che provoca una progressiva perdita della visione centrale.

Retinite pigmentosa: (RP) è un gruppo di condizioni genetiche dell’occhio che comportano una rottura e la perdita di cellule nella retina. I sintomi più comuni includono difficoltà a vedere di notte e perdita della visione laterale (periferica).

Malattia di Stargardt: è la forma più comune di degenerazione maculare giovanile ereditaria. La progressiva perdita della vista associata alla malattia di Stargardt è causata dalla morte dei fotorecettori nella macula.

Malattie della retina

Distrofia bastoncello: deriva da una perdita primaria di fotorecettori bastoncellari, seguita dalla perdita di coni.

Amaurosi congenita di Leber: (LCA) è una malattia degenerativa della retina ereditaria caratterizzata da una grave perdita della vista alla nascita. Con questa malattia si verificano anche una serie di altre anomalie legate agli occhi, tra cui movimenti oculari vaganti, occhi infossati e sensibilità alla luce intensa. Alcuni pazienti con LCA manifestano anche anomalie del sistema nervoso centrale.

Retinoschisi: è una malattia ereditaria diagnosticata nell’infanzia che causa la progressiva perdita della visione centrale e periferica (laterale) a causa della degenerazione della retina.

coroideremia è una rara malattia ereditaria che causa la progressiva perdita della vista a causa della degenerazione della coroide e della retina.

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Tronsmart Studio

14 settembre, 2021

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