In America, la cataratta congenita - un annebbiamento della lente dell'occhio alla nascita che può portare alla cecità - è evanescente (e per fortuna) non comune. Come la carie o il tetano, lo screening e le tecnologie migliori hanno portato a diagnosi precoci e il problema può essere ampiamente risolto con un intervento chirurgico. Ma nei paesi in via di sviluppo, la mancanza di competenze e risorse diffuse significa che centinaia di migliaia di bambini sono ora ciechi a causa di questa malattia curabile.
"Diagnosi mancate o errate, nonché decisioni terapeutiche inadeguate, sono comuni tra i pazienti con malattie rare e sono contrari agli obiettivi della medicina di precisione, specialmente nei paesi in via di sviluppo con grandi popolazioni, come la Cina", scrivono un gruppo di ricercatori cinesi in uno studio pubblicato lunedì sulla rivista Nature Biomedical Engineering .
Questi ricercatori mirano a correggere quel divario di trattamento prevenibile usando l'IA con gli occhi d'aquila. I ricercatori delineano un programma di intelligenza artificiale in grado di diagnosticare la cataratta congenita in modo più accurato rispetto ai medici umani e riferiscono che i dati raccolti potrebbero aiutare a stimolare nuove ricerche su come trattare questa malattia rara.
L'invecchiamento è la causa più comune di cataratta, ma circa il 5-20 percento della cecità infantile è causata dalla cataratta congenita. Sebbene la malattia sia curabile con un intervento chirurgico, se non risolto abbastanza presto, può portare a un occhio pigro poiché il cervello e l'occhio non funzionano correttamente insieme mentre il bambino cresce. In Cina, circa il 30 percento della cecità infantile è dovuta a questa forma di malattia.
Nel 2010, la crisi della cataratta in Cina ha portato alla fondazione del Programma di cataratta infantile del Ministero della Salute cinese, secondo il co-autore dello studio Haotin Lin. Il programma ha raccolto dati su migliaia di casi di cataratta congenita, ha detto Lin, ma il set di dati non ha ancora raggiunto il suo pieno potenziale. Quindi, ispirato al progetto DeepMind che ha creato un programma di intelligenza artificiale in grado di battere i giocatori professionisti nei videogiochi classici, Lin e il suo team hanno deciso di utilizzare i loro dati per un opthamologo di intelligenza artificiale.
"Dato che l'IA può giocare contro giocatori umani, perché non creare un'intelligenza artificiale che possa agire allo stesso modo di un medico umano qualificato?" Lin, ricercatore di oftalmologia dell'Università Sun Yat-Sen, ha detto del pensiero del suo team.
Lavorando con un team dell'Università di Xidian per due anni, i ricercatori sono stati in grado di costruire CC-Cruiser, un programma di intelligenza artificiale addestrato per esaminare le immagini degli occhi per rilevare la presenza di cataratta e raccomandare la necessità di un intervento chirurgico. In un test a fianco di oftalmologi umani, CC-Cruiser ha identificato con successo ogni caso di cataratta congenita da un gruppo di 50 immagini di pazienti. Nel frattempo, gli oculisti hanno perso diversi casi e diagnosticato erroneamente diversi falsi positivi, i ricercatori riportano nel loro nuovo studio.
"Gli esseri umani tendono ad essere [o] in qualche modo conservatori o radicali a causa della propria esperienza e personalità, e il vantaggio della macchina è la sua obiettività", afferma Lin. "Crediamo che i risultati del deep learning collaborando con l'analisi umana raggiungeranno una migliore qualità ed efficienza dell'assistenza sanitaria".
Ma la visione di Lin e del suo team va oltre: vedono il CC-Cruiser come un modello per sfruttare la potenza dei big data per aiutare a migliorare la ricerca e il trattamento della cataratta congenita.
Dato che la cataratta congenita può presentarsi in vari modi, la condivisione di dati provenienti da casi in tutto il mondo può fornire a computer e medici una migliore percezione di come affrontare la malattia, riferiscono i ricercatori. Pertanto, i ricercatori hanno costruito CC-Cruiser come un'intelligenza artificiale basata su cloud a cui i medici degli ospedali di tutto il paese potevano accedere. I medici sarebbero in grado di caricare le immagini dei pazienti nel sistema e l'IA valuterà le immagini per diagnosticare o escludere la cataratta congenita.
Se l'IA rileva la malattia e determina la necessità di un intervento chirurgico immediato, una notifica di emergenza verrà inviata ai creatori di CC-Cruisers per confermare la diagnosi, che verrà quindi rispedita al medico del paziente. Nel frattempo, CC-Cruiser continuerà a raccogliere dati che medici e scienziati potrebbero utilizzare per migliorare ulteriormente l'IA e utilizzarli per studiare le variazioni e le opzioni terapeutiche per la cataratta congenita.
Inoltre, l'incrociatore CC potrebbe aprire la strada alla ricerca di malattie ancora più rare quando paesi e istituzioni non dispongono di competenze specifiche. "Le risorse limitate dei pazienti e l'isolamento dei dati nei singoli ospedali rappresentano un collo di bottiglia nell'utilizzo dei dati", ha detto Lin. "La creazione di una piattaforma cloud collaborativa per l'integrazione dei dati e lo screening dei pazienti è un passaggio essenziale."
