AI trong nhãn khoa
Nhãn khoa là một trong những câu chuyện thành công lớn nhất về mặt y tế của AI vì mắt có nhiều hình ảnh và dễ chụp ảnh.
Tổng quan
AI can now screen for blinding diseases like diabetic retinopathy directly from retinal photos, sometimes without a specialist in the loop.
Lặn sâu
Võng mạc có thể được chụp ảnh nhanh chóng và không xâm lấn, tạo ra chính xác loại hình ảnh chất lượng cao mà học sâu đang phát triển. Năm 2018, FDA đã phê duyệt IDx-DR, thiết bị chẩn đoán AI tự động đầu tiên, đọc ảnh đáy mắt màu và cho phòng khám chăm sóc ban đầu biết liệu bệnh nhân tiểu đường có nên đến gặp bác sĩ nhãn khoa hay không mà không có chuyên gia nào giải thích hình ảnh. Nghiên cứu JAMA mang tính bước ngoặt năm 2016 của Google đã đào tạo một mô hình để phát hiện bệnh võng mạc tiểu đường ở độ nhạy và độ đặc hiệu ở cấp độ chuyên gia. Ngoài bệnh về mắt do tiểu đường, AI còn cảnh báo bệnh thoái hóa điểm vàng liên quan đến tuổi tác, bệnh tăng nhãn áp từ hình ảnh thần kinh thị giác và bệnh võng mạc ở trẻ sinh non. DeepMind đã hợp tác với Bệnh viện Mắt Moorfields để phân loại hơn 50 tình trạng võng mạc từ kết quả quét OCT, đối chiếu các chuyên gia hàng đầu thế giới và đề xuất chuyển tuyến khẩn cấp.
Hiểu biết kỹ thuật
Hầu hết các hệ thống đều sử dụng mạng lưới thần kinh tích chập được đào tạo trên hàng chục nghìn đến hàng triệu bức ảnh đáy mắt được dán nhãn hoặc khối chụp cắt lớp mạch lạc quang học (OCT). OCT về cơ bản là siêu âm quang học tạo ra các mặt cắt ngang có độ phân giải micron của các lớp võng mạc, lý tưởng để phát hiện chất lỏng và tình trạng mỏng đi. Một phát hiện đáng chú ý: mạng có thể suy ra các đặc điểm mà bác sĩ lâm sàng không thể đọc bằng mắt, chẳng hạn như tuổi, giới tính, tình trạng hút thuốc và nguy cơ tim mạch của bệnh nhân, chỉ từ một bức ảnh võng mạc, gợi ý rằng võng mạc là cửa sổ cho thấy sức khỏe toàn cơ thể.
Tác động chiến lược
Bối cảnh và quy tắc
Bối cảnh của ngành quyết định liệu các ý tưởng AI có tồn tại được khi tiếp xúc với thực tế hay không.
Kiểm soát chất lượng
Các ràng buộc về miền ảnh hưởng đến tỷ lệ lỗi có thể chấp nhận được và các mô hình giám sát.
Xây dựng lựa chọn
Triển khai thành công sẽ điều chỉnh năng lực kỹ thuật phù hợp với quy trình làm việc tuyến đầu.
Tương lai của AI trong nhãn khoa
Sàng lọc võng mạc tự động sẽ lan rộng đến các hiệu thuốc, văn phòng chăm sóc sức khỏe ban đầu và các khu vực có nguồn lực hạn chế, nơi khan hiếm các chuyên gia về mắt, dễ mắc bệnh trước khi mất thị lực. 'Oculomics', sử dụng võng mạc để dự đoán bệnh tim, bệnh thận và thậm chí nguy cơ mắc bệnh Alzheimer, là một lĩnh vực đang hoạt động. Máy ảnh đáy mắt dựa trên điện thoại thông minh kết hợp với AI có thể mang lại khả năng sàng lọc cho các nước đang phát triển. Mong đợi sự tích hợp chặt chẽ hơn với hồ sơ điện tử và theo dõi liên tục các tình trạng mắt mãn tính.
Triển khai trong thế giới thực
IDx-DR (nay là LumineticCore) tự động sàng lọc bệnh nhân tiểu đường để phát hiện bệnh võng mạc có thể tham khảo tại các phòng khám chăm sóc ban đầu mà không cần chuyên gia về mắt đọc hình ảnh.
DeepMind và Moorfields đã xây dựng một hệ thống phân loại hơn 50 bệnh võng mạc từ kết quả quét OCT và đề xuất giới thiệu khẩn cấp ở cấp chuyên gia.
Các công cụ AI hỗ trợ sàng lọc bệnh võng mạc ở trẻ sinh non ở trẻ sơ sinh, nguyên nhân hàng đầu gây mù ở trẻ em khó phân loại nhất quán.
Các mô hình nghiên cứu ước tính nguy cơ tim mạch và tuổi sinh học từ một bức ảnh chụp võng mạc, một lĩnh vực mới nổi được gọi là quang học.
Rủi ro & lan can
Các yêu cầu pháp lý có thể vô hiệu hóa các nguyên mẫu mạnh mẽ.
Dữ liệu lịch sử có thể mã hóa thành kiến gây tổn hại cho các cộng đồng cụ thể.
Các hệ thống cũ có thể tạo ra các nút thắt cổ chai trong tích hợp và chi phí tiềm ẩn.
Lộ trình thực hiện
Thu hút các chuyên gia trong lĩnh vực từ việc xác định vấn đề đến đánh giá.
Thiết kế các đường dẫn kiểm tra và tài liệu trước khi ra mắt.
Xác nhận sớm các nghĩa vụ tuân thủ và an toàn.
Triển khai theo từng giai đoạn với tiêu chí dừng và khôi phục rõ ràng.
Tiếp tục khám phá
Free newsletter
Get the daily AI briefing
Three verified AI stories every weekday morning, written in plain English. Free forever, no ads.
One email each weekday. Unsubscribe in one click. We never sell or share your address.
Test yourself
Take the AI in Ophthalmology quiz
Instant feedback on every answer, and a shareable certificate with a verifiable ID once you pass a course.
Support free AI education. AI Understanding is a 501(c)(3) nonprofit — no ads, no paywall, ever. Make a donation
Hướng dẫn tiếp theo
AI trong quản lý nước
Câu hỏi thường gặp
What is AI in Ophthalmology?
Nhãn khoa là một trong những câu chuyện thành công lớn nhất về mặt y tế của AI vì mắt có nhiều hình ảnh và dễ chụp ảnh. AI giờ đây có thể sàng lọc các bệnh gây mù như bệnh võng mạc do tiểu đường trực tiếp từ ảnh võng mạc, đôi khi không cần đến bác sĩ chuyên khoa.
Tại sao nhãn khoa đặc biệt phù hợp với học sâu?
Chụp ảnh võng mạc và OCT tạo ra hình ảnh phong phú, chất lượng cao mà không xâm lấn, chính xác là loại dữ liệu hình ảnh được tiêu chuẩn hóa mà các mô hình học sâu vượt trội.
Điều gì đáng chú ý về IDx-DR khi FDA xóa nó vào năm 2018?
IDx-DR là thiết bị chẩn đoán AI tự động đầu tiên được FDA chứng nhận: nó phân tích ảnh đáy mắt và đưa ra khuyến nghị giới thiệu cho bệnh võng mạc tiểu đường mà không cần bác sĩ lâm sàng giải thích hình ảnh.
OCT, phương pháp hình ảnh trung tâm của nhiều công cụ AI võng mạc là gì?
Chụp cắt lớp mạch lạc quang học hoạt động giống như siêu âm quang học, tạo ra hình ảnh cắt ngang chi tiết của các lớp võng mạc cho thấy chất lỏng, sưng tấy và mỏng đi không nhìn thấy được trên một bức ảnh phẳng.
Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy khả năng đáng ngạc nhiên nào khi đào tạo mạng lưới trên ảnh võng mạc?
Google các nhà nghiên cứu cho thấy một mô hình có thể dự đoán tuổi, giới tính, tình trạng hút thuốc và nguy cơ tim mạch của bệnh nhân chỉ từ hình ảnh võng mạc, tiết lộ các tín hiệu sức khỏe toàn thân mà con người không thể đọc trực tiếp.
Lĩnh vực 'oculomics' mới nổi nhằm mục đích gì?
Quang học coi võng mạc như một cửa sổ nhìn ra sức khỏe toàn cơ thể, sử dụng hình ảnh võng mạc và AI để ước tính nguy cơ mắc các bệnh về tim mạch, thận và thoái hóa thần kinh.