Исследователи помогут близоруким благодаря ИИ
Близорукость, она же миопия, встречается всё чаще, особенно у детей. Эксперты предрекают, что к 2050 году близорукими будут около половины всего населения мира. Исследователи отчасти винят в этом частоту смотрения на ближайшие предметы, когда мы взаимодействуем, например, с экранами различных гаджетов.
Для многих людей, плохо видящих вдаль, недостаток восполняется с помощью очков или контактных линз. Куда хуже, если проблема перерастает в миопическую макулопатию — крайнюю форму близорукости, при которой зрение сильно снижается или практически утрачивается.
Команда исследователей из Университета штата Аризона (ASU) разработала новые диагностические инструменты, которые используют возможности искусственного интеллекта, чтобы эффективнее выявлять опасное заболевание.
Макулопатия возникает, когда часть глаза, которая помогает нам видеть чёткие детали прямо перед собой, вытягивается. То есть глаз при таком недуге становится больше похож на мяч для регби, чем на шарик для настольного тенниса.
Столь серьёзное заболевание — основная причина значительной потери зрения или слепоты среди близоруких. В 2015 году миопическая макулярная дегенерация привела к ухудшению зрения у 10 млн человек. Если ситуация не изменится, то к 2050 году более 55 млн человек потеряют зрение, а ещё примерно 18 млн во всём мире рискуют ослепнуть.
Поскольку миопическая макулопатия необратима, важно вмешаться в негативный процесс как можно раньше. Ранняя диагностика повышает шансы сохранить зрение, что особенно актуально для детей. Зная о начавшейся дегенерации глаз, офтальмологи могут назначить специальные контактные линзы или капли, которые замедляют заболевание.
— Ялинь Ванг, профессор компьютерных наук и инженерии.
Вот почему в 2023 году международное Общество по обработке медицинских изображений и компьютерному вмешательству, или MICCAI, бросило клич среди специалистов. Профессиональная организация призвала коллег внедрять инновации в биомедицинских исследованиях, в частности, убеждая совершенствовать компьютерные системы скрининга сетчатки.
Миопическую макулопатию обычно диагностируют с помощью оптической когерентной томографии. Проще говоря, при этой технологии используют отражённый свет, чтобы фотографировать глаз внутри. Затем эти снимки рассматривает офтальмолог, что занимает немало времени и требует специальных знаний.
Ванг со своими сотрудниками из лаборатории Geometry Systems стали одними из победителей конкурса «Вызов MICCAI». В числе исследователей были специалист по компьютерной инженерии Вэньхуэй Чжу и невролог из Фултона Оана Думитраску.
В первой части работы Ванг и его команда рассмотрели классификацию миопической макулопатии, которая насчитывает пять степеней тяжести заболевания. Правильно определять их означает для офтальмологов возможность предлагать пациентам индивидуальные и эффективные способы лечения.
Исследователи из школы Фултона создали новые алгоритмы для ИИ под названием NN-MobileNet. Они представляют собой пакеты инструкций для компьютерных программ, которые помогают эффективнее сканировать изображения сетчатки и верно устанавливать степень миопической макулопатии.
Затем специалисты обратили своё внимание на тип ИИ, называемый глубокими нейронными сетями. Эти сложные программы состоят из множества внутренних слоев с настраиваемыми параметрами. Подобное ПО помогло бы определять сферический эквивалент при сканировании сетчатки, то есть давать оценку аномалии глаза, чтобы врачи могли выписывать верный рецепт на очки или контактные линзы.
Ванг и его команда разработали алгоритмы, ориентированные на качество и актуальность данных. Новая модель анализа изображений сетчатки показала исключительные результаты при минимальных затратах вычислительной мощности.
Затем Ванг в сотрудничестве с другими командами-победителями конкурса MICCAI опубликовали уже третью исследовательскую работу, представив итоги всего научного проекта. Исследователи из университетов по всему миру опубликовали представленные на конкурс результаты, чтобы стимулировать дальнейшие разработки и открытия в области ранней и эффективной диагностики миопической макулопатии.
Ванг объясняет, что стимулом для его работы стало стремление устранить неравенство при доступе к медицине. Жителям сельской местности сложнее обращаться к врачам. Но как только технология на базе ИИ распространится, это значительно улучшит качество жизни населения всего мира.
Для многих людей, плохо видящих вдаль, недостаток восполняется с помощью очков или контактных линз. Куда хуже, если проблема перерастает в миопическую макулопатию — крайнюю форму близорукости, при которой зрение сильно снижается или практически утрачивается.
Команда исследователей из Университета штата Аризона (ASU) разработала новые диагностические инструменты, которые используют возможности искусственного интеллекта, чтобы эффективнее выявлять опасное заболевание.
Макулопатия возникает, когда часть глаза, которая помогает нам видеть чёткие детали прямо перед собой, вытягивается. То есть глаз при таком недуге становится больше похож на мяч для регби, чем на шарик для настольного тенниса.
Столь серьёзное заболевание — основная причина значительной потери зрения или слепоты среди близоруких. В 2015 году миопическая макулярная дегенерация привела к ухудшению зрения у 10 млн человек. Если ситуация не изменится, то к 2050 году более 55 млн человек потеряют зрение, а ещё примерно 18 млн во всём мире рискуют ослепнуть.
Поскольку миопическая макулопатия необратима, важно вмешаться в негативный процесс как можно раньше. Ранняя диагностика повышает шансы сохранить зрение, что особенно актуально для детей. Зная о начавшейся дегенерации глаз, офтальмологи могут назначить специальные контактные линзы или капли, которые замедляют заболевание.
Медикам в этом помогут технологические инновации. Использование ИИ сократит медицинские расходы и улучшит качество жизни очень многих людей
— Ялинь Ванг, профессор компьютерных наук и инженерии.
Вот почему в 2023 году международное Общество по обработке медицинских изображений и компьютерному вмешательству, или MICCAI, бросило клич среди специалистов. Профессиональная организация призвала коллег внедрять инновации в биомедицинских исследованиях, в частности, убеждая совершенствовать компьютерные системы скрининга сетчатки.
Миопическую макулопатию обычно диагностируют с помощью оптической когерентной томографии. Проще говоря, при этой технологии используют отражённый свет, чтобы фотографировать глаз внутри. Затем эти снимки рассматривает офтальмолог, что занимает немало времени и требует специальных знаний.
Ванг со своими сотрудниками из лаборатории Geometry Systems стали одними из победителей конкурса «Вызов MICCAI». В числе исследователей были специалист по компьютерной инженерии Вэньхуэй Чжу и невролог из Фултона Оана Думитраску.
В первой части работы Ванг и его команда рассмотрели классификацию миопической макулопатии, которая насчитывает пять степеней тяжести заболевания. Правильно определять их означает для офтальмологов возможность предлагать пациентам индивидуальные и эффективные способы лечения.
Исследователи из школы Фултона создали новые алгоритмы для ИИ под названием NN-MobileNet. Они представляют собой пакеты инструкций для компьютерных программ, которые помогают эффективнее сканировать изображения сетчатки и верно устанавливать степень миопической макулопатии.
Затем специалисты обратили своё внимание на тип ИИ, называемый глубокими нейронными сетями. Эти сложные программы состоят из множества внутренних слоев с настраиваемыми параметрами. Подобное ПО помогло бы определять сферический эквивалент при сканировании сетчатки, то есть давать оценку аномалии глаза, чтобы врачи могли выписывать верный рецепт на очки или контактные линзы.
Ванг и его команда разработали алгоритмы, ориентированные на качество и актуальность данных. Новая модель анализа изображений сетчатки показала исключительные результаты при минимальных затратах вычислительной мощности.
Затем Ванг в сотрудничестве с другими командами-победителями конкурса MICCAI опубликовали уже третью исследовательскую работу, представив итоги всего научного проекта. Исследователи из университетов по всему миру опубликовали представленные на конкурс результаты, чтобы стимулировать дальнейшие разработки и открытия в области ранней и эффективной диагностики миопической макулопатии.
Ванг объясняет, что стимулом для его работы стало стремление устранить неравенство при доступе к медицине. Жителям сельской местности сложнее обращаться к врачам. Но как только технология на базе ИИ распространится, это значительно улучшит качество жизни населения всего мира.
- Дмитрий Ладыгин
- freepik.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
«Этого не должно происходить»: что ученые нашли в облаках Венеры
Там возможны абсолютно другие, просто невероятные формы жизни. И эксперименты это доказали...
Молилась и убивала: какой диагноз ставят Салтычихе психиатры и психологи?
Ученые говорят: феномен жестокости самой страшной помещицы России разгадан, но......
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Камчатка 1000 лет назад: археологи заглянули в исчезнувший мир из космоса
Предков этих людей изгнало мощное извержение вулкана, но через столетия они вернулись в родные земли...
Жизнь за пределами Земли: что рассказала ученым межзвездная комета 3I/ATLAS?
Объект настолько древний, что его возраст крайне сложно представить. И это не единственная загадка пришельца из глубокого космоса...
Нашли тайную комнату в гробнице Тутанхамона: почему там может быть Нефертити?
Если гипотеза подтвердится, это будет крупнейшее археологическое открытие современной эпохи...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
928 разбросанных костей в Гёбекли-Тепе: спустя 30 лет раскопок тайна древнейшего храма наконец-то раскрыта
Однако археологи признаются: от открытия им проще не стало. Напротив, все еще больше запуталось...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...
Земля... это космическая марионетка: оказалось, что Солнце и Луна могут трясти планету сутками
Сейсмологи рассказали, что наблюдения за космическими приливами, поможет предсказывать мегаземлетрясения, цунами и даже извержения вулканов...