Skip to main content

The eye as a window to the brain, extending lifelong brain health

Article Category

Article available in the folowing languages:

Siatkówka zapewnia unikatowy „wgląd” w mózg

Wiele chorób neurologicznych wykrywa się dopiero wtedy, gdy pojawią się zauważalne objawy, co opóźnia leczenie i sprzyja progresji schorzenia. Oparte na sztucznej inteligencji przetwarzanie obrazów z powszechnych skanów siatkówki mogłoby stać się łatwo dostępnym sposobem diagnozowania chorób neurodegeneracyjnych.

Gospodarka cyfrowa
Zdrowie

Prawie 6 na 10 Europejczyków cierpi na chorobę neurodegeneracyjną, należącą do kategorii chorób stanowiących główną przyczynę niepełnosprawności na całym świecie. Jako że zachorowalność na choroby neurologiczne gwałtownie wzrasta z wiekiem, zaś populacja starzeje się, choroby te mogą w coraz większym stopniu wpływać na ludzi i coraz bardziej obciążać systemy opieki zdrowotnej. Wczesne rozpoznanie i optymalne monitorowanie są więc kluczowe dla lepszego kontrolowania choroby oraz opóźnienia jej postępów i niepełnosprawności. Celem finansowanego ze środków UE projektu Nocturne jest umożliwienie takich działań poprzez zaawansowaną analizę powszechnych skanów siatkówki.

Poszukiwanie „niewidocznych” objawów

Nerw wzrokowy i siatkówka wyrastają z mózgu na etapie rozwoju embriologicznego. Ella M. Kadas, koordynatorka projektu Nocturne oraz założycielka i dyrektor zarządzająca MŚP Nocturne GmbH, wyjaśnia: „Siatkówka ma podobny skład komórkowy co tkanka mózgowa, zapewnia więc unikatową szansę oceny zmian spowodowanych chorobami neurodegeneracyjnymi. Optyczna tomografia koherencyjna 3D w wysokiej rozdzielczości umożliwiła po raz pierwszy wykrycie tych zmian w otoczeniu klinicznym. W ramach projektu Nocturne połączono tę technologię z zaawansowanym przetwarzaniem obrazu opartym na sztucznej inteligencji, aby wykrywać specyficzne zmiany w siatkówce powiązane z określonymi chorobami, co umożliwia wczesne diagnozowanie i leczenie”. Doskonałym przykładem jest tu stwardnienie rozsiane (sclerosis multiplex, SM). Mimo że korzyści wynikające z wczesnego rozpoznania i wdrożenia skutecznego leczenia są ogromne, opóźnienie pomiędzy pierwszymi objawami a rozpoznaniem wynosi średnio 2 lata, zaś u dużej liczby pacjentów postawiona diagnoza jest błędna. Obecnie projekt Nocturne umożliwia wysoce precyzyjne pomiary zmian w grubości warstw wewnątrz siatkówki, w wiarygodnym stopniu skorelowanych w utratą aksonów lub stanem zapalnym tkanki nerwowej powiązanym z SM. Kadas kontynuuje: „Możemy zmierzyć obrzęk końcówki nerwu optycznego oraz zmiany w plamce żółtej, krytycznym regionie w tylnej części oka. Pozwoli to odróżnić choroby takie jak SM od zapalenia rdzenia i nerwów wzrokowych”. Wczesne objawy uszkodzenia siatkówki są również obecne w przypadku choroby Parkinsona i choroby Alzheimera. Technologia opracowana w projekcie Nocturne może umożliwić pomiar takich zmian.

Rozszerzanie zakresu usług, przyciąganie uwagi odbiorców

Neurolodzy, firmy farmaceutyczne oraz towarzystwa ubezpieczeniowe należą do głównych odbiorców nowej technologii. Obecnie zespół oferuje swą technologię jako usługę dla szpitali oraz dużego centrum obrazowania, które wysyła skany optycznej tomografii koherencyjnej do firmy Nocturne GmbH na potrzeby analizy. Na dłuższą metę badacze przewidują, że ich technologia znajdzie zastosowanie w gabinetach internistycznych bądź ośrodkach opieki nad osobami starszymi. „Wyeliminowaliśmy problemy związane z instalowaniem oprogramowania i uczeniem się jego funkcji. Użytkownik może uruchomić aplikację, wybrać obrazy optycznej tomografii koherencyjnej i nacisnąć przycisk, aby rozpocząć analizę. Wyniki analizy są opracowywane w ciągu kilku minut i przesyłane w formie raportu w pliku PDF”, opowiada Kadas. Projekt Nocturne zdobył liczne pożądane nagrody dla start-upów przyznawane w Niemczech, Europie i innych krajach świata. Zespół tworzy podwaliny dla współpracy z producentami sprzętu do optycznej tomografii koherencyjnej, aby zintegrować oprogramowanie z nowymi urządzeniami tego rodzaju. Kadas chwali rozmowy z licznymi osobami fizycznymi i firmami oraz wkład jej własnego zespołu w trakcie satysfakcjonującej pracy jako kobiety-przedsiębiorcy i założycielki odnoszącego sukcesy start-upu. Badaczka podsumowuje: „Zintegrowanie już istniejących i powszechnie dostępnych urządzeń do optycznej tomografii koherencyjnej z naszymi analizami obrazów wykonywanymi przez oprogramowanie oparte na sztucznej inteligencji może znacząco poprawić dokładność wstępnej diagnozy w wybranych chorobach neurologicznych, przyspieszyć podejmowanie decyzji dotyczących leczenia oraz ograniczyć liczbę kosztownych testów neurologicznych. Zważywszy na to wszystko, projekt Nocturne może znacząco opóźnić niepełnosprawność”.

Słowa kluczowe

Nocturne, optyczna tomografia koherencyjna, stwardnienie rozsiane, SM, choroby neurologiczne, diagnoza, siatkówka, sztuczna inteligencja, przetwarzanie obrazu

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania