Wetenschappers ontwikkelen AI-systeem om glaucoom te screenen

Wetenschappers van de Nanyang Technological University en clinici van het Tan Tock Seng Hospital in Singapore hebben een nieuwe, op AI gebaseerde methode ontwikkeld om patiënten op glaucoom te screenen. De geautomatiseerde methode werd ontwikkeld in een wetenschappelijke studie die recent gepubliceerd werd in het vaktijdschrift Methods.

Glaucoom is een groep oogziekten die schade veroorzaken aan de oogzenuw, wat leidt tot verlies van gezichtsvermogen en blindheid. Glaucoom wordt ook wel de ‘stille dief van het zicht’ genoemd, omdat het in een later stadium meestal asymptomatisch verloopt. Volgens een studie gepubliceerd in de American Academy of Ophthalmology zal de ziekte tegen 2040 wereldwijd 111,8 miljoen mensen treffen, tegenover 76 miljoen gevallen vorig jaar.

97 procent nauwkeurig

Recent werd een studie van Singaporese wetenschappers aan de Nanyang Technological University (NTS) en clinici van het Tan Tock Seng Hospital (TTSH) gepubliceerd, waarin ze een screeningtool ontwikkelden voor glaucoom.

Van elke deelnemende patiënt aan het TTSH werden eerst twee stereofundusbeelden verzameld. Deze beelden werden vervolgens gecombineerd om een 3D-beeld te vormen. In totaal werden 282 fundusbeelden getest, waaronder 70 glaucoomgevallen en 212 gezonde gevallen. Een set algoritmen, bestaande uit een diep convolutioneel neuraal netwerk en een aandachtsgestuurd netwerk, werd gebruikt om de beelden met glaucoom te analyseren en te onderscheiden van de beelden zonder glaucoom.

De studie van enkele wetenschappers aan de NTS heeft aangetoond dat hun AI-methode 97 procent nauwkeurigheid en 95 procent gevoeligheid bereikte bij het diagnosticeren van glaucoom. Wanneer één enkel fundusbeeld van elke deelnemer werd gebruikt, had de methode een lagere gevoeligheid van 85-85 procent.

Voor minder ontwikkelde gebieden

De universiteit vertelde in een persverklaring dat hun nieuwste diagnosemethode mogelijk kan worden gebruikt in minder ontwikkelde gebieden waar patiënten geen toegang hebben tot oogartsen. Op dit moment test het onderzoeksteam de algoritmen op een grotere dataset van patiënten van het Tan Tock Seng Hospital in Singapore. Het team wil de algoritmen ook in een mobiele telefoon-app opnemen, die in het veld als screening-instrument kan worden gebruikt.

"Veel glaucoompatiënten blijven vandaag ongediagnosticeerd in de gemeenschap, en in ontwikkelingslanden zoals India kan het percentage ongediagnosticeerde gevallen oplopen tot ver boven de 90%. Hoewel gevallen gewoonlijk worden ontdekt tijdens routine oogcontroles, is screening op bevolkingsniveau een uitdaging omdat daarvoor gespecialiseerde en dure apparatuur of opgeleide deskundigen nodig zijn. Het proces van het handmatig inspecteren van individuele netvliesbeelden is ook tijdrovend en afhankelijk van subjectieve evaluatie door deskundigen. Onze methode waarbij gebruik wordt gemaakt van AI zou daarentegen mogelijk efficiënter en economischer kunnen zijn," vertelde Dr. Leonard Yip, co-auteur van de studie en hoofd van de Glaucoom-dienst van het National Healthcare Group-Eye Institute van het TTSH.