Een kunstmatige intelligentie (AI) systeem, die de juiste verwijzingsbeslissing kan aanbevelen voor meer dan 50 oogziekten, zo nauwkeurig als experts zijn ontwikkeld door Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust, DeepMind Health en UCL.

Het baanbrekende onderzoek, online gepubliceerd door Natuurgeneeskunde , beschrijft hoe machine learning-technologie met succes is getraind op duizenden historische, niet-gepersonaliseerde oogscans om kenmerken van oogaandoeningen te identificeren en aan te bevelen hoe patiënten moeten worden doorverwezen voor zorg.

Onderzoekers hopen dat de technologie op een dag de manier kan veranderen waarop professionals oogtesten uitvoeren, waardoor ze aandoeningen eerder kunnen herkennen en prioriteit kunnen geven aan patiënten met de ernstigste oogziekten voordat onomkeerbare schade optreedt.

Wereldwijd leven meer dan 285 miljoen mensen met een vorm van gezichtsverlies, waaronder meer dan twee miljoen mensen in het VK. Oogziekten blijven een van de grootste oorzaken van gezichtsverlies, en veel kunnen worden voorkomen met vroege detectie en behandeling.

Dr. Pearse Keane, consultant oogarts bij Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust en NIHR Clinician Scientist bij het UCL Institute of Ophthalmology zeiden:"Het aantal oogscans dat we uitvoeren groeit veel sneller dan menselijke experts ze kunnen interpreteren. Er is een risico dat dit vertragingen kan veroorzaken bij de diagnose en behandeling van gezichtsbedreigende ziekten, wat verwoestend kan zijn voor patiënten."

"De AI-technologie die we ontwikkelen, is ontworpen om prioriteit te geven aan patiënten die dringend moeten worden gezien en behandeld door een arts of oogzorgprofessional. Als we oogaandoeningen vroegtijdig kunnen diagnosticeren en behandelen, het geeft ons de beste kans om het zicht van mensen te redden. Met verder onderzoek zou dit in de toekomst kunnen leiden tot meer consistentie en kwaliteit van zorg voor patiënten met oogproblemen."

De studie, gelanceerd in 2016, bracht vooraanstaande NHS-ooggezondheidsprofessionals en wetenschappers van het National Institute for Health Research (NIHR) en UCL samen met enkele van de Britse toptechnologen bij DeepMind om te onderzoeken of AI-technologie kan helpen de zorg voor patiënten met gezichtsbedreigende ziekten te verbeteren, zoals leeftijdsgebonden maculaire degeneratie en diabetische oogziekte.

Met behulp van twee soorten neuraal netwerk - wiskundige systemen voor het identificeren van patronen in afbeeldingen of gegevens - leerde het AI-systeem snel tien kenmerken van oogziekten identificeren op basis van zeer complexe optische coherentietomografie (OCT) -scans. Het systeem kon vervolgens een verwijzingsbeslissing aanbevelen op basis van de meest urgente gedetecteerde aandoeningen.

Om vast te stellen of het AI-systeem correcte verwijzingen deed, clinici bekeken ook dezelfde OCT-scans en namen hun eigen verwijzingsbeslissingen. De studie concludeerde dat AI in meer dan 94% van de gevallen de juiste verwijzingsaanbeveling kon doen, overeenkomen met de prestaties van deskundige clinici.

De AI is ontwikkeld met twee unieke eigenschappen die het potentiële gebruik in de oogzorg maximaliseren. Ten eerste, het systeem kan informatie verstrekken die oogzorgprofessionals helpt uit te leggen hoe het tot zijn aanbevelingen komt. Deze informatie omvat beelden van de kenmerken van oogziekte die het heeft geïdentificeerd op de OCT-scan en het vertrouwen dat het systeem heeft in zijn aanbevelingen, in de vorm van een percentage. Deze functionaliteit is cruciaal om clinici te helpen de aanbevelingen van de technologie te onderzoeken en de nauwkeurigheid ervan te controleren voordat ze beslissen welk type zorg en behandeling een patiënt krijgt.

Ten tweede, het AI-systeem kan eenvoudig worden toegepast op verschillende soorten oogscanners, niet alleen het specifieke model waarop het is getraind. Dit zou het aantal mensen dat baat heeft bij deze technologie aanzienlijk kunnen vergroten en toekomstbestendig maken, dus het kan nog steeds worden gebruikt, zelfs als OCT-scanners in de loop van de tijd worden geüpgraded of vervangen.

De volgende stap is dat het onderzoek klinische proeven doorloopt om te onderzoeken hoe deze technologie de patiëntenzorg in de praktijk kan verbeteren, en wettelijke goedkeuring voordat het kan worden gebruikt in ziekenhuizen en andere klinische omgevingen.

Als klinische proeven succesvol zijn om aan te tonen dat de technologie veilig en effectief kan worden gebruikt, Moorfields zal in staat zijn om een ​​eventuele, regelgevend goedgekeurd product gratis, in alle 30 van hun Britse ziekenhuizen en gemeenschapsklinieken, voor een initiële periode van vijf jaar.

Het werk dat in dit project is gestoken, zal ook de komende jaren helpen om breder NHS-onderzoek te versnellen. Bijvoorbeeld, DeepMind heeft aanzienlijke middelen geïnvesteerd in het opschonen, beheer en label de geanonimiseerde onderzoeksdataset van Moorfields om een ​​van de meest geavanceerde oogonderzoekdatabases ter wereld te creëren.

Moorfields is eigenaar van deze database als een niet-commercieel openbaar bezit, die al de basis vormt van negen afzonderlijke medische onderzoeksstudies. In aanvulling, Moorfields kan het getrainde AI-model van DeepMind ook gebruiken voor toekomstige niet-commerciële onderzoeksinspanningen, die het medisch onderzoek nog verder kunnen helpen.

Mustafa Süleyman, Mede-oprichter en hoofd Toegepaste AI bij DeepMind Health, zei:"We hebben DeepMind Health opgericht omdat we geloven dat kunstmatige intelligentie kan helpen bij het oplossen van enkele van de grootste gezondheidsuitdagingen van de samenleving, zoals vermijdbaar gezichtsverlies, die miljoenen mensen over de hele wereld treft. Deze ongelooflijk opwindende resultaten brengen ons een stap dichter bij dat doel en kunnen, op tijd, de diagnose transformeren, behandeling en behandeling van patiënten met gezichtsbedreigende oogaandoeningen, niet alleen in Moorfields, maar over de hele wereld.

Professor Sir Peng Tee Khaw, directeur van het NIHR Biomedical Research Center in Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust en UCL Institute of Ophthalmology zei:"De resultaten van dit baanbrekende onderzoek met DeepMind zijn erg opwindend en tonen de potentiële zichtbesparende impact die AI kan hebben voor patiënten. Ik ben in ongetwijfeld dat AI een cruciale rol te spelen heeft in de toekomst van de gezondheidszorg, vooral als het gaat om het opleiden en helpen van medische professionals, zodat patiënten eerder profiteren van vitale behandelingen dan voorheen mogelijk was. Dit toont het transformatieve onderzoek aan dat in het VK kan worden uitgevoerd door een combinatie van toonaangevende industrie en NIHR/NHS ziekenhuis/universitaire partnerschappen."

Matt Hancock, Secretaris Gezondheid en Sociale Zorg, zei:"Dit is enorm opwindend en precies het type technologie dat de NHS op de lange termijn ten goede zal komen en de patiëntenzorg zal verbeteren - daarom financieren we meer dan een miljard pond per jaar in gezondheidsonderzoek als onderdeel van ons langetermijnplan voor de NHS ."