Tecno

Screening della retina nel diabete: diagnosi mediante robot

La direttrice della clinica oculistica Ursula Schmidt-Erfurth e Kostiantyn Lupyr del Dipartimento di oftalmologia e optometria con un paziente

La rivoluzione digitale in oftalmologia, prefigurata circa due anni fa, è diventata una realtà clinica: dalla metà dell’anno in corso in Austria, MedUni Vienna e Vienna General Hospital hanno utilizzato lo screening retinico digitale automatico, senza l’assistenza di un oculista, per rilevare la retinopatia diabetica. “Il robot effettua la diagnosi da solo”, ha affermato Ursula Schmidt-Erfurth, capo del Dipartimento di oftalmologia e optometria dell’Università medica di Vienna, parlando oggi in una conferenza stampa a Vienna prima dell’apertura Conferenza scientifica sulle terapie retiniche terapeutica “ART 2019” che si terrà a Vienna il 23 novembre, e che si concentrerà in particolare sull’uso dell’intelligenza artificiale (AI) in oftalmologia.

“In tutto il mondo, ci sono 420 milioni di persone con diabete, ma solo circa il 15% di loro si rivolge al proprio oculista in tempo per evitare danni permanenti che causano gravi disabilità visive”, ha spiegato Schmidt-Erfurth. “A livello globale, il danno alla retina è la causa più comune di disabilità visiva irreversibile nelle persone in età lavorativa. Il 75% di tutti i diabetici subisce questo tipo di danno a lungo termine.”

Pubblicità e progresso

Ora esiste una soluzione di IA economica ed efficiente per garantire la diagnosi precoce nell’ambito dell’assistenza medica generale di routine: una macchina fotografica robotica, non più grande di una macchina da caffè e che costa circa € 20.000, viene utilizzata sotto la direzione dell’ospedale oculistico di MedUni Vienna nei tre dipartimenti di diabetologia di MedUni Vienna, la Fondazione Rudolph e nell’ospedale Kaiser-Franz-Josef. È in grado di diagnosticare in pochi minuti se i pazienti diabetici hanno già un danno alla retina che richiede un trattamento. “La presenza di un medico non è necessaria per questo screening. Il paziente si siede davanti alla telecamera e i risultati escono dalla stampante cinque minuti dopo”, ha detto Schmidt-Erfurth, che dirige il Christian Doppler Laboratory for Artificial Intelligence in Oftalmologia. “Il robot afferma chiaramente se attualmente non ci sono danni, ce si sono danni moderati o danni che richiedono un trattamento urgente e indirizza il paziente direttamente a un oculista.”

Tutti e tre i dispositivi utilizzati a Vienna fanno parte di un’iniziativa congiunta tra il Dipartimento di Oftalmologia e Optometria e i suoi partner internazionali di IA. Il sistema IDx-DR che utilizza è stato sviluppato presso la University of Iowa negli Stati Uniti da una società spin-off ed è l’unico sistema completo approvato e quindi affidabile al mondo.

“Con due milioni di pixel o punti dati, acquisiscono un’immagine estremamente nitida della retina e i dati vengono trasferiti digitalmente”, spiega Andreas Pollreisz, esperto di retina di MedUni Vienna. Sulla base della fotografia del fondo, l’algoritmo identifica strutture anatomicamente rilevanti come macula, nervo ottico e vasi sanguigni e infine esamina l’intera immagine per alterazioni patologiche del diabete. Le caratteristiche caratteristiche del diabete sono i microaneurismi, cioè piccoli rigonfiamenti sui sottili vasi sanguigni; sanguinamenti all’interno degli strati retinici; essudati duri, cioè depositi di grasso nella retina; o addirittura angiogenesi retinica, che è un segno di retinopatia diabetica che è già in una fase avanzata.

Il sistema IDx-DR determina automaticamente la qualità dell’immagine in pochi minuti, nonché la presenza di eventuali alterazioni della retina diabetica. Circa il 5 percento dei pazienti presenta danni già significativi, anche se non presentano alcun sintomo. Nel caso di risultati moderati (circa il 15% dei diabetici asintomatici) è necessario un monitoraggio costante, e questo è anche determinato dal robot.

Non rilevabile più ad occhio nudo

Studi internazionali hanno dimostrato che l’intelligenza artificiale, con i suoi algoritmi precisi, è in grado di diagnosticare in modo più rapido e accurato rispetto a un consulente medico. Schmidt-Erfurth afferma: “L’intelligenza artificiale può analizzare le cose che un esperto non può rilevare ad occhio nudo”. Tuttavia, c’è un medico alla fine della catena diagnostica: solo un medico può determinare dall’immagine quale trattamento è successivamente necessario ed eseguire l’operazione, su base individuale nello spirito della medicina di precisione. Allo stesso tempo, tutti i risultati positivi e quelli che erano inconcludenti, ad esempio a causa dell’ostruzione della cataratta, vengono verificati scientificamente nel Centro di lettura di Vienna di MedUni Vienna.

“In caso di dubbio, il robot opterà per un risultato falso positivo, in modo che il paziente vada dall’oculista e abbia la certezza di ricevere una diagnosi affidabile. Tra i primi 450 pazienti che sono stati sottoposti a screening da IDx-DR, abbiamo identificato solo un singolo caso in cui un medico avrebbe potuto fornire una diagnosi più accurata rispetto al computer. Negli altri 449 casi, IDx-DR era corretto o meticoloso nella sua diagnosi “, spiega Bianca Gerendas. “Questa nuova tecnica non solo allevia il carico dei medici durante le fasi iniziali, ma soprattutto assicura che migliaia di diabetici non vengano più curati”, sottolinea Schmidt-Erfurth. “Perché, quando si tratta di danni alla retina, la diagnosi precoce è fondamentale.”

IDx-DR è uno dei primi esempi di intelligenza artificiale utilizzata per supportare i medici nel loro lavoro quotidiano. Tuttavia, ci sono rischi in ogni uso dell’IA. Un computer può diagnosticare solo ciò che è stato programmato per riconoscere: se è stato addestrato per diagnosticare la retinopatia diabetica, non riconoscerà una retina distaccata o una degenerazione maculare legata all’età. “Per questo motivo, è importante che tali dispositivi vengano utilizzati esclusivamente per lo scopo approvato, esattamente come i farmaci”. Allo stesso tempo, il direttore clinico Schmidt-Erfurth mette anche in guardia contro i dubbi servizi di screening offerti su Internet o come app. “Il sistema IDx-DR è l’unico al mondo nel suo genere che è stato approvato e validato da studi su larga scala. Solo tali sistemi completi possono offrire affidabilità diagnostica.”