211service.com
Træning af computere til at bekæmpe blindhed
Af alle komplikationer til diabetes er få så ødelæggende som diabetisk retinopati, en fremadskridende øjensygdom, der forårsager sløret syn og hos nogle patienter blindhed. På det tidspunkt, hvor de fleste patienter erkender, at noget er galt, er det ofte for sent for dem at blive behandlet effektivt. Som følge heraf er diabetes den førende årsag til synstab blandt voksne over 20. Mere end 12.000 nye tilfælde af blindhed hvert år er forårsaget af diabetisk retinopati, ifølge National Institutes of Health.
Øjensyn: Hvide prikker på en patients nethinde (øverst) er tidlige tegn på sygdom. På billedet nedenfor identificeres disse pletter automatisk.
En øjenlæge og en videnskabsmand fra Department of Energy's Oak Ridge National Laboratories i Tennessee mener, at de kan hjælpe læger med at opdage diabetisk retinopati længe før sygdommen ødelægger deres patienters syn. Deres opstartsvirksomhed, Automated Medical Diagnostics (AMDx), har udviklet software, der kan opdage de tidlige tegn på diabetisk retinopati ved at sammenligne digitale fotos af en patients nethinde med billeder, der repræsenterer forskellige stadier af diabetisk øjensygdom. AMDx’s grundlæggere mener, at deres teknologi vil gøre det muligt for alle sundhedsarbejdere – også dem, der ikke er uddannet i øjenpleje – at tage nethindescanninger af enhver patient, zappe dem over internettet til AMDx’s servere og få en diagnose tilbage, inden patienten forlader kontoret. Vi forsøger at vise, at vi kan være lige så nøjagtige som en uddannet øjenlæge, siger Ken Tobin, AMDx medstifter og divisionsdirektør for målevidenskab og systemteknik hos Oak Ridge.
AMDxs teknologi var inspireret af et system, som Oak Ridge-forskere oprindeligt udviklede for at hjælpe halvlederproducenter med at analysere defekter i computerchips. Deres software lærer i det væsentlige computere en teknik kaldet indholdsbaseret billedhentning. Systemet kan tage et enkelt billede af en chip og derefter sortere gennem gigantiske databaser med andre billeder for at finde lignende visuelle mønstre – en proces, som nogle chipproducenter nu bruger til at opdage problemer og forbedre fremstillingsmetoderne.
I 2005 mødte Tobin Edward Chaum, en øjenlæge og professor ved University of Tennessees Hamilton Eye Institute i Memphis. Mindre end halvdelen af diabetikere bliver screenet i et givet år for retinopati, på trods af at de får at vide, at de har brug for regelmæssige øjenundersøgelser, siger Chaum. Mange patienter har ikke en sundhedsforsikring, siger han, eller de vil bare ikke have besværet med at rejse for at se endnu en specialist. Men Chaum og Tobin indså, at hvis primære læger kunne lave grundlæggende øjenscreeninger på diabetespatienter, kunne de få mange flere tilfælde af retinopati, end der bliver opdaget i dag.
Nethinden er særligt velegnet til indholdsbaseret billedhentning, siger Tobin. I modsætning til andre typer medicinske billeder, såsom hjernescanninger og mammografi - som er meget variable og kræver flere billeder for at skabe en tredimensionel effekt - er nethinden praktisk talt todimensionel og ligner fra et foto til et andet. Det gør det nemmere for teknologien at opdage læsioner, utætte blodkar, hævelse og andre abnormiteter på nethinden, der kan være tidlige tegn på sygdom. Chaum og Tobin brugte fem år på at udvikle algoritmer, der kan udtrække information fra nethindebilleder og screene det mod en database med mere end 20.000 fotos. AMDx producerer ikke diagnoser, men advarer snarere læger om patienter, der skal henvises til specialister for mere dybdegående test, diagnoser og behandlinger.
AMDx tester i øjeblikket sit system i en håndfuld klinikker i Mississippi og Tennessee. Uddannelse af læger er let, siger Chaum, fordi kameraerne har funktioner som autofokus, og de kræver ikke, at patienternes øjne skal udvides. Billederne sendes over internettet til AMDx's servere og sammenlignes automatisk med billeder i deres database. Chaum kontrollerer derefter hvert resultat manuelt - en proces, der tager omkring 90 sekunder pr. sag, siger han.
AMDx' mål er i sidste ende at overdrage hele jobbet til sine computere, men indtil videre må det stole på Chaums anmeldelse. Det skyldes, at nogle forsikringsselskaber - især Medicare og Medicaid - kun vil refundere læger for øjenscreeninger, efter at en øjenlæge har undersøgt resultaterne. Chaum og Tobin indsamler data med det formål at bevise over for både regulatorer og forsikringsselskaber, at deres computere er lige så effektive som Chaum til at opdage sygdom. Computerne kan håndtere tusindvis af rapporter om dagen. Flaskehalsen er, at jeg skriver under på dem, indrømmer Chaum.
Bestræbelser på at fjerndiagnosticere øjensygdomme er blevet forsøgt på et begrænset grundlag af Veterans Administration hospitaler og andre institutioner. Nogle øjenlæger mener, at hvis ideen slår igennem, vil de være i stand til at behandle mange flere tilfælde af diabetisk retinopati, end de kan i dag. Hvis du kan lære en kliniker at genkende ændringer i øjet, kan du lære en computer at gøre det, siger Barrett Katz, en øjenlæge og professor ved Montefiore Medical Center og Albert Einstein College of Medicine i Bronx, NY. Det kræver ikke en øjenlæge at samle disse billeder - hvis nogen kunne gøre det, ville det være et stort skridt fremad.
Tobin og Chaum er på jagt efter venturekapital til at finansiere AMDx's ekspansion. De håber, at det nuværende fokus på sundhedsreformen vil give dem et løft, for den igangværende debat gør opmærksom på behovet for at effektivisere sundhedsvæsenet. Det er ikke, at vi ikke kan behandle diabetisk retinopati, siger Chaum. Det er, at vi er ineffektive i, hvordan vi screener for det.