Technologické diagnostické nástroje se zabudovanými prvky umělé inteligence (AI) zásadně zlepšují populacím přístup ke zdravotní péči, zejména při screeningu počínajících nemocí. Jedním z takových onemocnění, kde technologie s umělou inteligencí způsobily doslova revoluci, je cukrovka a s tím úzce související retinopatie.
Dnes bohužel zažíváme doslova globální epidemii cukrovky, kdy počet nemocných roste po celém světě nevídaným tempem. Stejně tak to s růstem nemocných vypadá i v Česku. Zatímco v roce 1972 bylo u nás 275 000 nemocných, máme dnes už přibližně 800 000 pacientů. A odhaduje se, že v roce 2030 bude v Česku okolo jednoho a čtvrt milionu diabetiků.
Zvyšující se počet osob s diabetem přitom souvisí s naším životním stylem. Máme snadno dostupné jídlo, život si všemožně usnadňujeme moderními technologiemi a méně se pohybujeme. K nárůstu počtu diabetiků dochází i kvůli prodlužování našeho života, tak jak stoupá kvalita zdravotní péče. Cukrovka s sebou celkově přináší dlouhodobou zátěž pro celé lidské tělo.
Jednou z četných komplikací, které pacienty s diabetem postihuje, je tzv. diabetická retinopatie. Jedná se o závažné onemocnění cév oční sítnice, které je i ve vyspělých zemích nejčastější příčinou slepoty u diabetiků.
Při špatně léčené cukrovce totiž způsobuje vysoká hladina cukru v krvi ucpání a poškození drobných cév, kterými je sítnice protkána, a dochází tak k poruše prokrvení sítnice. Při další formě diabetické retinopatie cévy v sítnici tzv. „netěsní“, vytéká z nich tekutina a způsobuje otok sítnice. Nedostatečné prokrvení i otok sítnice pak ničí schopnost vidění. Oko se snaží napravit situaci růstem nových cév. Ty jsou ale nekvalitní, praskají a mohou způsobit odchlípení sítnice.
Špatnou zprávou pro nás je to, že onemocnění se zpočátku neprojevuje prakticky žádnými příznaky. Retinopatii má 11 % nemocných, u kterých se přitom může projevit až po 10 letech. A až v pokročilém stádiu se projeví zhoršeným viděním, které v tu chvíli už nelze napravit, ale pouze zpomalit. Úvodní fázi onemocnění může odhalit pouze oční lékař při preventivním vyšetření očního pozadí. Na vyšetření bohužel 40 % nemocných nechodí.
Umělá inteligence pomáhá díky vydatnému tréninku
Oční lékař s pomocí Aireen vyšetří sítnici pacienta za několik minut. | Zdroj: Aireen
Právě technologická řešení s umělou inteligencí se při screeningu retinopatie v posledních několika letech významně prosazují po celém světě. Společnost Aireen přinesla v Česku stejnojmenné řešení, které umožňuje pohodlné neinvazivní vyšetření cév v oční sítnici.
K získání potřebných snímků využívá Aireen běžné funduskamery, neboli stolní zařízení pro oční vyšetření, doplněná digitálním fotoaparátem vyšší třídy. Pacientovi není třeba „rozkapat“ oko, nastavení kamery umožňuje „vyfotit“ strukturu jeho sítnice při běžné velikosti zornice. Získané obrázky putují z kamery přes počítač lékaře do cloudu na platformě MS Azure. Zde sídlí Aireen se svými databázemi a vlastní diagnostikou, která obrázky vyhodnocuje.
Aireen využívá pro hodnocení snímků kaskádu konvolučních neuronových sítí. Jednotlivé sítě jsou trénovány pro různé typy hodnocení a společně zabezpečují kvalitu diagnostiky včetně ochrany pacienta například před omylem obsluhy. Tedy v případě, kdy je snímek nekvalitní anebo se dokonce nejedná o snímek očního pozadí.
„Pro trénink modelů detekce diabetické retinopatie se dodnes použilo téměř 1,2 milionu snímků, které zahrnovaly snímky sítnice v různých fázích diabetické retinopatie. Rozsáhlá databáze snímků pro trénink Aireen byla získána v zahraničí, v ČR bylo zatím provedeno přes 5000 klasifikovaných analýz“, říká Jan Hlaváček, ředitel společnosti Aireen. Ke zvýšení výkonu celého systému hodnocení využili tvůrci technologii Intel OpenVINO, která je schopna dodat výsledek doslova během několika sekund. Díky tomu Aireen generuje podrobné zprávy ve velmi krátkém čase po nahrání snímků, a nabízí tak okamžitou a vysoce přesnou diagnostiku. Ta lékařům pomáhá, aby pacientům poskytli rychlou pomoc, když například potřebují doporučení do nemocnice.
Aireen je proto účinný nástroj pro screening onemocnění sítnice, který diabetologové mohou využít podobně, tak jako dnes konzultují nález s očním lékařem. Je to rovněž výkonný pomocník pro screening onemocnění sítnice v populacích s omezenou infrastrukturou a zdroji nebo s přetíženým zdravotnickým systémem.
Vlastní řešení je dnes už certifikováno jako zdravotnický prostředek podle EU regulace MDD. Ta však byla nahrazena novou regulací MDR, a proto bude potřeba řešení znovu certifikovat podle nových podmínek. Po 24. květnu 2024 bude muset Aireen pracovat s novou certifikací.
Podle Jana Hlaváčka ale s termínem ve firmě nemají problém: “Dokumentace je už odevzdána k posouzení a s klinickými testy jsme těsně před dokončením. A již dnes dosahujeme s Aireen při diagnostice diabetické retinopatie sensitivity 94 %, což je úspěšnost zachycení pozitivního výsledku. Úspěšnosti v zachycení negativního výskytu, neboli specificity, dosahujeme 91 %.“
Aireen se zabydluje v ordinacích lékařů
| Zdroj: Aireen
Už dnes mohou diabetologové v Česku Aireen využívat k vyšetření s podporou úhrad od VZP. Od srpna 2022 má totiž VZP v úhradové vyhlášce zavedené vyšetření diabetické retinopatie pomocí certifikovaného softwaru. „V prosazení těchto úhrad je potřeba připomenout velkou podporu České diabetologické společnosti."
Zdravotní pojišťovna VZP byla první, kdo pro tuto inovativní metodu zavedl úhradu. Další zdravotní pojišťovnou, která se přibližuje k zavedení vyšetření s podporou diagnostického softwaru, je OZP, dále ZPMV, RBP a od 1. 1. 2023 i ČPZP. Jan Hlaváček doplňuje: “Dosažení certifikace Aireen jako zdravotnického prostředku nás na jedné straně stálo hodně sil, půl roku života a přes tři miliony korun. Aireen se ale díky tomu stala prvním českým registrovaným zdravotnickým prostředkem, založeným na AI. Pro nás všechny je obrovským úspěchem, že screening diabetické retinopatie byl zařazen do úhrad zdravotních pojišťoven. Jsme třetí zemí na světě. Další oportunitou k nasazení Aireen jsou oční kliniky, kterým Aireen umožňuje screening retinopatie provádět rovnou bez čekání, a tedy s maximálním pohodlím pacienta."
Jan Hlaváček se v oblasti zdravotnického softwaru pohybuje vlastně svůj celý profesní život. Do vývoje softwaru PC DOKTOR, určeného pro praktické i odborné lékaře, se zapojil už od svých 16 let při studiích na Střední průmyslové škole elektrotechniky a informačních technologií v Dobrušce. Po akvizici PC DOKTORa společností CGM zde působil mimo jiné na pozici ředitele pro ČR a SR až do roku 2017. Pak v roce 2020 přišel čas nastartovat Aireen.
Dnes je řešení Aireen nasazeno v běžném provozu například na klinikách NeoVize, DIAvize a dalších v ČR a na Slovensku. Při vývoji Aireen také mimo jiné úzce spolupracuje s Oční klinikou Ústřední vojenské nemocnice a Očním centrem Praha, a klinikami NeoVize.
Hlavní jsou trendy a vize
Za úspěchem řešení Aireen stojí Jan Hlaváček. | Zdroj: Aireen
A jakou mají v Aireen vizi? Podobně jako ukazují trendy a osudy podobných digitálních screeningových řešení, chtějí být co nejblíže pacientovi. To může přinést nové služby například do optik a lékáren. Věříme, že jednou budou screeningová centra třeba na i recepcích velkých společností, ve školách nebo úřadech.
Případně mohou vznikat nové technologicky vybavené „supermarketové kliniky“, zdravotnická zařízení, zaměřující své aktivity právě na efektivní preventivní screening velkého počtu obyvatel. Musí být pouze dodržena podmínka, že bude vyšetření pomocí Aireen prováděno zdravotnickým personálem.
Samotná Aireen může být podle tvůrců v budoucnu rozšířena o další schopnosti diagnostiky sítnice pro screening v oblastech věkem podmíněné makulární degenerace, glaukomu neboli zeleného zákalu, hypertenzní retinopatie nebo dokonce příznaků Alzheimerovy choroby.
