Tecno

L’intelligenza artificiale: un aiuto importante per prevenire la retinopatia diabetica

Un membro dello staff clinico presso il Diabetes and Endocrinology Center presso l’University of Iowa Health Care – Iowa River Landing a Coralville, Iowa, utilizza il IDx-DR – primo dispositivo medico che impiega l’intelligenza artificiale per la rilevazione autonoma della retinopatia diabetica. Credito: University of Iowa Health Care

Un sistema progettato da un oftalmologo dell’Università dell’Iowa che utilizza l’intelligenza artificiale (AI) per rilevare la retinopatia diabetica senza una persona che interpreti i risultati ottenuti, ha ottenuto l’autorizzazione FDA (Food and Drug Administration) ad aprile, a seguito di una sperimentazione clinica negli ambulatori di assistenza primaria. I risultati di questo studio sono stati pubblicati il ??28 agosto online su Nature Digital Medicine, offrendo un primo sguardo ai dati che hanno portato all’approvazione della FDA per IDx-DR, il primo dispositivo medico che utilizza l’intelligenza artificiale per la rilevazione autonoma della retinopatia diabetica.

La sperimentazione clinica, che è stata anche il primo studio a valutare in modo prospettico la sicurezza di un sistema di IA autonomo nella cura del paziente, ha confrontato le prestazioni di IDx-DR con la diagnostica standard per la retinopatia diabetica, che è la principale causa di perdita della vista negli adulti e una delle complicazioni più gravi per i 30,3 milioni di americani che vivono con il diabete.

Pubblicità e progresso

IDx-DR ha superato tutti gli endpoint di superiorità pre-specificati in sensibilità, la capacità di identificare correttamente un paziente con malattia; specificità, la capacità di classificare correttamente una persona come libera da malattia; e immaginabilità, o la capacità di produrre immagini di qualità della retina e determinare la gravità della malattia.

“Il ruolo principale del sistema di intelligenza artificiale è quello di identificare le persone con diabete che potrebbero avere retinopatia diabetica e richiedere un’ulteriore valutazione da parte di un operatore oculistico. I risultati dello studio dimostrano la sicurezza dei sistemi di IA autonomi per portare la diagnostica a livello di specialità a una primaria impostazione di cura , con il potenziale per aumentare l’accesso e ridurne i costi “, dice Michael Abràmoff, MD, Ph.D., il professore Oftalmologia e ricercatore principale dello studio. È fondatore e presidente di IDx, la società che ha creato il sistema finanziato lo studio.

La diagnosi precoce può prevenire la perdita della vista

Più di 24.000 persone negli Stati Uniti perdono la vista per la retinopatia diabetica ogni anno. La diagnosi precoce e il trattamento possono ridurre il rischio di cecità del 95%, ma meno del 50% dei pazienti con diabete programma esami regolari con un oculista.

Nello studio, 900 pazienti adulti con diabete – ma nessuna storia di retinopatia diabetica – sono stati esaminati presso 10 siti di assistenza primaria in tutti gli Stati Uniti. Le immagini retiniche dei pazienti sono state ottenute utilizzando una telecamera robotica, con un’IA che aiuta l’operatore a ottenere immagini di buona qualità. Una volta completate le quattro immagini, l’IA diagnostica ha effettuato una diagnosi clinica in 20 secondi. L’IA diagnostica rileva la malattia esattamente come fanno i medici esperti, avendo rilevatori per le lesioni caratteristiche della retinopatia diabetica, inclusi microaneurismi, emorragie e lipoproteine.

Gli operatori delle telecamere nello studio erano il personale esistente negli ambulatori di assistenza primaria, ma non medici o operatori addestrati.

“Questo era molto più di uno studio che testava un algoritmo su un’immagine: volevamo provarlo nei luoghi in cui verrà utilizzato, dalle persone che lo utilizzeranno e lo abbiamo confrontato con gli standard più alti del mondo, “dice Abràmoff, che detiene anche incarichi di docenza presso l’UI College of Engineering.

AI misurato rispetto al gold standard

I partecipanti allo studio hanno anche avuto immagini retiniche prelevate in ciascuna degli ambulatori di assistenza primaria utilizzando apparecchiature di imaging 3-D specializzate e senza IR gestite da fotografi retinici esperti certificati dal Centro di Fotografia Fotografica del Fondo del Wisconsin (FPRC), il gold standard per valutare la gravità della retinopatia diabetica.

I dati diagnostici completi realizzati sia dal sistema AI sia dai lettori di FPRC erano disponibili per 819 dei 900 partecipanti allo studio originali. I lettori di FPRC hanno identificato 198 partecipanti con più di lieve retinopatia diabetica che dovrebbero essere ulteriormente esaminati da uno specialista; l’IA è stata in grado di identificare correttamente 173 dei 198 partecipanti con malattia, risultando con una sensibilità dell’87%. Tra i 621 partecipanti senza malattia identificati dai lettori di FPRC, AI ha identificato 556 partecipanti, per una specificità del 90 percento. L’IA aveva un tasso di immaginabilità del 96%: tra gli 852 partecipanti che avevano una diagnosi FPRC, 819 avevano un output diagnostico del sistema AI.

A giugno, in seguito all’approvazione della FDA, i fornitori del Diabetes and Endocrinology Center di UI Health Care-Iowa River Landing a Coralville, Iowa, sono stati i primi nella nazione a iniziare a utilizzare IDx-DR per controllare i pazienti.

“Speriamo di farlo anche per l’individuazione precoce di malattie come il glaucoma e la degenerazione maculare, stiamo già lavorando su quegli algoritmi, l’obiettivo è quello di portare questi strumenti speciali nell’assistenza primaria e nella vendita al dettaglio, dove si trovano i pazienti”, Abràmoff dice.