Sztuczna inteligencja pomaga w operacjach oczu

31-letnia pacjentka niekwalifikująca się wcześniej do zabiegu odzyskała doskonały wzrok dzięki wspartej przez sztuczną inteligencję operacji LASIK. Jednak technologia SI ma dużo większy potencjał we wspieraniu diagnostyki i chirurgii oka.

zdj. AdobeStock/GordonGrand
zdj. AdobeStock/GordonGrand

Inteligentne algorytmy już na różne sposoby wkraczają do okulistyki. Dzięki zdolności do przetwarzania gigantycznych ilości informacji i analizy obrazów pomagają na przykład we wczesnej diagnostyce różnych chorób oka, w tym najpoważniejszych. Jednak możliwości tej technologii są większe – mogą m.in. odegrać dużą rolę w poprawie wyników operacji prowadzonych na różnych częściach narządu wzroku.

SI i LASIK przywróciły doskonały wzrok 

W londyńskiej Focus Clinics przeprowadzono pierwszą w Europie operację laserowej korekcji wzroku z użyciem wyjątkowej technologii (www.youtube.com). Pacjentką była cierpiąca na krótkowzroczność i astygmatyzm 31-letnia Patrícia Gonçalves, oficjalnie uznana za niedowidzącą. Wada była tak znacząca, że nie kwalifikowała się do leczenia dotychczasowymi metodami. Sytuacja zmieniła się, gdy zdecydowano użyć nowej technologii wykorzystanej wcześniej w Australii i Chinach. 

„Użyto nowego rozwiązania Eyevatar, które umożliwia znacznie lepszą personalizację zabiegu LASIK. Ten system najpierw tworzy «awatara», czyli trójwymiarową, cyfrową replikę oka pacjenta. Potem, korzystając ze znanej np. twórcom gier komputerowych techniki śledzenia promieni, symuluje, jak światło wpada i przechodzi przez oko pacjenta podczas procesu widzenia. Robi to poprzez wysłanie do awatara aż 2000 wirtualnych wiązek światła. Oblicza w ten sposób najlepszą możliwą dla danego pacjenta refrakcję i tak programuje późniejszą pracę lasera, by ją uzyskać. Wymaga to przetworzenia ogromnej ilości danych i zajmuje sztucznej inteligencji około 10 minut. Ale efektem bywa uzyskanie ostrości widzenia nawet na poziomie 20/10, czyli w górnej granicy możliwości ludzkiego oka” – wyjaśnił znany polski okulista prof. Jerzy Szaflik, jeden z pionierów laserowej korekcji wzroku w Polsce i zastosowań sztucznej inteligencji w okulistyce (m.in. współtworzył diagnostyczny system E-jaskra).

Fot. PAP/P. Werewka

Tracisz wzrok? Nie poddawaj się i daj sobie pomóc!

„Dane z badań klinicznych oceniające wyniki 200 zabiegów zaprogramowanych z użyciem systemu Eyevatar wykazały, że wszyscy pacjenci uzyskaliby wartości na poziomie powyżej 20/20, czyli lepsze niż standardowe prawidłowe widzenie. U Patrícii uzyskano na przykład 20/16. Eyevatar wydatnie poszerza też zakres wad, jakie można korygować metodą LASIK. Bacznie obserwuję te doniesienia, bo dotychczasowe wyniki są bardzo obiecujące” – podkreślił specjalista.

Sztuczna inteligencja pokaże wynik leczenia

Inny przykład systemu wspierającego leczenie LASIK to wynalazek opracowany niedawno na University of Rochester. Eksperci z tego ośrodka opracowali program pomagający w operacjach pacjentów po operacji laserowej korekcji wzroku, którzy z wiekiem zapadają na kataraktę. Badacze opracowali obliczeniowe modele oka, które uwzględniają budowę rogówki i sprawdzają, jak wszczepiane do oka soczewki będą sprawdzały się w operowanych oczach.

Jak wyjaśniają, modele dostarczają chirurgom istotnych wskazówek na temat oczekiwanych rezultatów zabiegu. 

„Obecnie, w zasadzie jedynymi danymi przedoperacyjnymi używanymi do doboru soczewki to długość i krzywizna rogówki. Nowa technologia pozwala nam zrekonstruować oko w trzech wymiarach, dając nam pełną topografię rogówki i soczewki, w której implantowana jest soczewka wewnątrzgałkowa. Kiedy mamy wszystkie te trójwymiarowe informacje, jesteśmy w znacznie lepszej pozycji, aby wybrać soczewkę, która da na siatkówce najlepszy obraz” – podkreśla prof. Susana Marcos, współtwórczyni systemu. 

„Kiedy chirurdzy planują operację, bardzo trudno jest im przekazać pacjentom, jak będą widzieć. Obliczeniowy, spersonalizowany model oka mówi, która soczewka najlepiej pasuje do anatomii pacjenta, ale pacjenci chcą zobaczyć to na własne oczy” – wyjaśnia.

Dzięki SI wzrośnie jakość różnorodnych zabiegów

Jak wskazuje m.in. przegląd badań opublikowany przez zespół z chińskiego Uniwersytetu Zhejiang, SI w chirurgii oka może mieć wiele zastosowań. Autorzy opracowania wymieniają m.in. właśnie przewidywanie skutków operacji, klasyfikowanie pacjentów do różnego rodzaju zabiegów i wspieranie prowadzących takie zabiegi chirurgów. Mowa m.in. o zabiegach korekcji wady wzroku, ale także przeszczepów rogówki, leczenia katarakty, zabiegach na siatkówce czy operacji dotyczących okolicy oczu okuloplastycznych. 

Fot.P.Werewka/PAP

Sztuczna inteligencja w medycynie

Rozwojowi sztucznej inteligencji (SI), zdaniem prof. Marcina Moniuszko, rektora Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku, towarzyszy szereg nieuzasadnionych lęków. Tymczasem jest ona bliżej nas, niż nam się wydaje: w telefonach, bankowości, algorytmach kierujących mediami społecznościowymi. Jest, oczywiście, i w medycynie.

Jako jeden z przykładów tego typu technologii naukowcy podają opracowany przez zespół z King’s College London system integrowany z robotem do operacji witreoretinalnych (dotyczących ciała szklistego i siatkówki). Dzięki wykorzystaniu mikrokamer sztuczna inteligencja wspiera sterowanie chirurgicznym robotem, zapewniając zwiększoną precyzję zabiegu. 

„Kliniczne zastosowania sztucznej inteligencji w tej dziedzinie zyskują na znaczeniu i mają szansę na dalszy rozwój w przyszłości. Badania prowadzone w tym interdyscyplinarnym obszarze mają ogromny potencjał, aby przyspieszyć postęp w dziedzinie okulistyki, skutecznie odpowiadając na potrzeby licznych pacjentów cierpiących na choroby oczu” – piszą specjaliści w swoim przeglądzie. 

„Mogą one wnieść istotną wartość ekonomiczną do związanych z medycyną gałęzi gospodarki oraz dostarczyć rozwiązania techniczne, które zwiększą skuteczność leczenia chorób oczu, jednocześnie minimalizując ryzyko nawrotów w procesie rehabilitacji” – dodają. 

Pozostaje trzymać kciuki.

ZOBACZ WIĘCEJ

  • Adobe Stock

    Cyklosporoza, czyli "wybuchowa biegunka"

    Gwałtowna wodnista biegunka, bóle brzucha, osłabienie i utrata masy ciała – tak może objawiać się cyklosporoza, choroba pasożytnicza wywoływana przez Cyclospora cayetanensis. Jeszcze niedawno kojarzono ją głównie z podróżami do tropików. Dziś wiadomo, że zakażenia mogą pojawiać się również w krajach rozwiniętych, a źródłem problemu bywają świeże warzywa, owoce i zioła.

  • Adobe Stock

    Moda na reformery

    Ponad sto lat temu Joseph Pilates stworzył urządzenie, które miało pomagać wracać do sprawności po urazach. Dziś reformer przeżywa drugą młodość, podbija studia fitness i media społecznościowe. Skąd bierze się jego niezwykła popularność i co o efektach ćwiczeń na tej maszynie mówią najnowsze badania naukowe?

  • Adobe Stock

    Jad, który leczy

    Przez miliony lat ewolucja doskonaliła jad po to, by zabijać. Dziś naukowcy wykorzystują go, by ratować życie. Substancje pochodzące z jadów węży, skorpionów, ślimaków morskich, pająków, a nawet jadowitych jaszczurek, stały się inspiracją dla leków stosowanych w nadciśnieniu, cukrzycy, leczeniu bólu i chorobach serca. To jedna z najbardziej niezwykłych historii współczesnej farmakologii: trucizna zamieniona w terapię.

  • AdobeStock

    Mózg nie lubi otyłości

    Zbyt duża waga pogarsza różne obszary zdolności poznawczych. Ponadto sprzyja rozwojowi demencji. Seniorzy powinni także zwrócić uwagę na zbyt niską masę ciała.

NAJNOWSZE

  • PAP/Jacek Turczyk

    Badanie: siedzimy nie tylko w pracy, stąd często bóle szyjne i lędźwiowe kręgosłupa

    Prowadzimy siedzący tryb życia, co nie poprawia naszej kondycji. Najczęściej skarżymy się na dolegliwości kręgosłupa, w odcinku lędźwiowym i szyjnym. Jeśli podejmujemy aktywność fizyczną, to zazwyczaj jest to spacer, rower i bieganie – wynika z raportu „Polacy wobec planowych operacji ortopedycznych” zrealizowanego na zlecenie Nationale-Nederlanden.

  • Uwaga – długie siedzenie sprzyja nowotworom

  • Moda na reformery

  • Jak przygotować małe dzieci na zmianę rutyny w czasie wakacji

  • Badanie: długowieczność tak, ale pod pewnymi warunkami

  • Adobe Stock

    Cyklosporoza, czyli "wybuchowa biegunka"

    Gwałtowna wodnista biegunka, bóle brzucha, osłabienie i utrata masy ciała – tak może objawiać się cyklosporoza, choroba pasożytnicza wywoływana przez Cyclospora cayetanensis. Jeszcze niedawno kojarzono ją głównie z podróżami do tropików. Dziś wiadomo, że zakażenia mogą pojawiać się również w krajach rozwiniętych, a źródłem problemu bywają świeże warzywa, owoce i zioła.

  • Różnorodność seksualna to wiele wyzwań

  • (Neuro)radiologia płodowa – zaawansowana metoda diagnostyczna

Serwisy ogólnodostępne PAP