Investigadores da University College London e do Moorfields Eye Hospital desenvolveram um modelo de IA capaz de detetar o risco de um doente contrair uma série de doenças através da análise de uma imagem da sua retina.
Não é a primeira vez que a IA é utilizada para analisar exames de retinaMas a abordagem adoptada pelos investigadores com o seu modelo RETFound irá acelerar os desenvolvimentos nesta área da medicina.
Os modelos normais de aprendizagem automática são normalmente treinados num grande conjunto de dados seleccionados. Se quisesse que o seu modelo fosse capaz de identificar a retina de uma pessoa em risco de contrair uma doença específica, teria de o treinar com uma enorme quantidade de imagens representativas.
A preparação de dados de imagiologia médica para aprendizagem automática é muito dispendiosa e demora muito tempo. Ao contrário do tipo básico de a etiquetagem de dados é externalizada para países de baixo custoAs imagens médicas precisam de ser analisadas e rotuladas por um médico especialista.
Os investigadores que criaram o RETFound adoptaram uma abordagem diferente e treinaram o seu modelo através da aprendizagem auto-supervisionada (SSL).
Em vez de utilizarem imagens seleccionadas e etiquetadas, treinaram o modelo com 1,6 milhões de imagens de retina não etiquetadas.
Um modelo de base para a deteção generalizável de doenças a partir de imagens da retina - Nature https://t.co/M2g0L4MMl4
- natureza (@Natureza) 13 de setembro de 2023
Pearse Keane, um oftalmologista que fazia parte do o projetoO Dr. K. K., da Universidade de Lisboa, explicou que "ao longo de milhões de imagens, o modelo aprende, de alguma forma, como é uma retina e quais são todas as características de uma retina".
Assim que o modelo tivesse uma boa base de referência do aspeto de uma retina normal, poderia ser aperfeiçoado com treino adicional.
Depois, os investigadores só precisaram de treinar o modelo com mais 100 imagens de retinas de pessoas que tinham uma doença específica e 100 imagens de retinas de pessoas que não tinham essa doença.
Os resultados foram impressionantes, tendo o RETFound sido capaz de detetar doenças oculares como a retinopatia diabética com um grau de certeza extremamente elevado.
A capacidade do modelo para prever doenças como a doença de ParkinsonO modelo de avaliação do risco de acidente vascular cerebral isquémico, enfarte do miocárdio e insuficiência cardíaca foi limitado, mas ainda assim melhor do que outros modelos.
O modelo foi disponibilizado ao público e poupará a outros investigadores muito tempo no desenvolvimento de modelos treinados para detetar doenças específicas.
O documento de investigação refere que a utilização do RETFound como modelo de base "pode potencialmente poupar cerca de 80% do tempo de treino necessário para atingir a convergência na tarefa de prever o enfarte do miocárdio".
A aplicação da IA a exames da retina é uma área de investigação interessante. A retina é uma janela para a nossa saúde. É a única parte do corpo humano onde a rede capilar é visível.
"Se tivermos alguma doença cardiovascular sistémica, como a hipertensão, que está a afetar potencialmente todos os vasos sanguíneos do corpo, podemos visualizá-la diretamente nas imagens da retina", afirmou Keane.
Imagine o impacto que um modelo devidamente treinado como o RETFound poderia ter no diagnóstico precoce de doenças em países pobres que não têm médicos suficientes.
Centenas de pessoas podem ser submetidas a um exame da retina efectuado por uma enfermeira e depois a IA pode processar as imagens numa plataforma de nuvem como a AWS. Os doentes em risco podem ser identificados e depois examinados por um médico, em vez de se tentar examinar todos os visitantes de uma clínica rural.
Mesmo no seu atual estado inicial de desenvolvimento, este tipo de IA pode salvar vidas hoje e não apenas num futuro distante.
