Ako môžeme pomocou umelej inteligencie zistiť očné choroby u detí

Ako môžeme liečiť očné choroby u detí pomocou umelej inteligencie použitej v prístroji, ktorý sa zmestí do nášho vrecka?

Vo väčšine situácií nemajú deti možnosť prejaviť svoje príznaky; všetko, čo môžem urobiť, je plakať a prejavovať nepohodlie, ktoré cítim. Tento problém sa stáva ešte naliehavejším, ak sú pacientmi deti s vrodenými chorobami očí. Tieto deti nedokážu slovami povedať, čo s nimi nie je v poriadku, a tak je oveľa ťažšie diagnostikovať očné choroby u detí.

Podľa odhadov Svetovej zdravotníckej organizácie žije na svete približne 19 miliónov detí s poruchami videnia. Ak dôjde k včasnému zásahu, 70–80% z nich môže mať úžitok z prevencie alebo liečby problémov, ktorými trpia. Načasovanie diagnostiky a liečby sa preto stáva pre budúcnosť týchto detí nevyhnutné.

Väčšina chorôb očí sa vyskytuje v prvých piatich rokoch života. Včasná diagnostika je pre tieto deti nevyhnutná. Nedostatok vedomostí a povedomia zo strany rodičov, bohužiaľ, spôsobuje, že mnoho detí premešká príležitosť na optimálne obdobie diagnostikovania. Podiel detí trpiacich na očné choroby a včasne liečených je len tretina z celkového počtu. Väčšina detí zostáva dlho nediagnostikovaná, čo ovplyvňuje ich víziu, možnosti vzdelávania a ďalší rozvoj. V krajinách s nízkym a stredným príjmom môže byť slepota pre niektoré deti fatálnou hrozbou.

Čo znamenajú tieto podmienky?

Poruchy oka sa prejavujú hlavne zhoršením štyroch aspektov videnia. Prvý spočíva v schopnosti zaostriť obraz, čo znamená zrakovú ostrosť a schopnosti rozlišovať detaily. Druhým je sledovanie pohybujúcich sa objektov - schopnosť očí rýchlo sledovať a odhadnúť polohu pohybujúcich sa objektov - táto vlastnosť je založená hlavne na funkcii svalov za očnou guľou. Tretiu predstavuje schopnosť upriamiť svoj pohľad bez výskytu javov trasenia obrazu alebo dvojitého obrazu. Štvrtým je nervový systém, ktorého choroby sa môžu vyskytnúť v dôsledku zápalu, traumy alebo rastu nádoru.

Ako je možné tieto podmienky zistiť?

Zisťovanie očných chorôb u detí sa tradične zakladá na praktických činnostiach - lekár upozorní dieťa pohybom prsta alebo predmetu a sleduje reakciu dieťaťa na zistenie jeho stavu.

Ako môžete pomôcť týmto postihnutým deťom a ich rodičom?

Za posledných päť rokov vyvinula novozaložená spoločnosť DIVE Medical a španielsky výskumný ústav IIS Aragon v Španielsku nový typ zdravotníckej pomôcky s názvom DIVE (Devices for a Integral Visual Examination), ktorá podporuje automatické vyšetrenie., vysokorýchlostné a presné vizuálne funkcie aj u nespolupracujúcich pacientov, ako sú deti a dokonca aj kojenci. Deti, ktoré trpia poruchami videnia, sa pozerajú na veci inak ako tie, ktoré také stavy nemajú. Program DIVE využíva precízne navrhnuté vizuálne podnety, prispôsobený softvér a strojové učenie v snahe odhaliť a rozlíšiť vizuálne poruchy.

Na rozdiel od tradičnej metódy, pri ktorej lekár vedie zrak dieťaťa prstom alebo prístrojom, program DIVE používa digitálnu obrazovku, ktorá odstraňuje prvok ľudskej interferencie z rovnice a vedie k presnejšej vizuálnej stimulácii. Okrem toho môže program DIVE merať pohyb očí automatickým sledovaním detských očí s väčšou presnosťou ako vizuálnym pozorovaním ich reakcií lekárom.

Po zhromaždení reakcií detí, ako zistiť, či sú normálne alebo nie? Vtedy prichádza na rad pomoc umelej inteligencie. Potápanie zaznamenáva výkon detí s normálnym zrakom a tých, ktorí trpia očnými chorobami v rôznom veku. Umelá inteligencia analyzuje tieto údaje, učí sa rozdiely medzi deťmi s očnými stavmi a bez nich. Pri vyšetrení nového dieťaťa môže model strojového učenia poskytnúť ďalšiu analýzu zdravotného stavu dieťaťa.

Vďaka tomu môžu byť očné vyšetrenia mobilnejšie a ľahšie použiteľné?

Ďalšia generácia zariadenia DIVE bude obsahovať mobilný telefón Huawei P30 vybavený čipovou sadou Kirin 980. Je integrovaný s nezávislou jednotkou neurálneho spracovania (NPU), ktorá zaisťuje solídne spracovanie pomocou umelej inteligencie poskytovanej zariadením, čo umožňuje lokálnu analýzu dáta na mobilnom telefóne. Celý model strojového učenia DIVE je postavený na otvorenej platforme umelej inteligencie mobilného telefónu HiAI 2.0 spoločnosti Huawei. Prístup k AI sa poskytuje na troch úrovniach: čip, zariadenie a cloud.

Okrem modelu P30 a jeho schopnosti pomáhať lekárom pri analýze údajov, spoločnosť Huawei vytvorila aj zobrazovacie zariadenie MateBook E. Deti môžu na tomto počítači sledovať túto sadu DIVE kontrol určených na rýchle a presné posúdenie vizuálnych funkcií. tabletu a potom budú ich sledované údaje odoslané na analýzu do lekárovho mobilného telefónu Huawei P30, ktorý dokáže potvrdiť, či sú prítomné príznaky latentného stavu. Tento systém očného vyšetrenia DIVE sa volá Track AI.

Pre používateľov je skutočne dôležitou hodnotou funkcie Track AI to, že je okamžitá, rozšírená a súkromná.

Na rozdiel od operácie nahrávania údajov do cloudu a následného vracania výsledkov z cloudového spracovania funguje HiAI lokálne na zariadení, takže celý proces je okamžitý a efektívny. Z pohľadu používateľa ide o kratší proces. Aj keď je lekár v izolovanej dedine, kde nie je internet, vyšetrovací systém bude stále fungovať. Track AI navyše znižuje náklady na vyšetrenie pre pacientov. Toto vyšetrenie netrvá dlhšie ako 15 minút, čo výrazne skracuje čas na zistenie stavu oka a umožňuje kontrolu väčšieho počtu detí za kratší čas.

Táto technológia sa používa vo svete?

V súčasnosti päť zdravotníckych inštitúcií v Španielsku, Vietname, Mexiku, Spojených arabských emirátoch a Číne začalo fázu zhromažďovania údajov o vízii, ktorá je nevyhnutná na zlepšenie algoritmu umelej inteligencie. Neustálym zhromažďovaním údajov a úpravou modelu strojového učenia budú výskumné inštitúcie schopné dosiahnuť presnejší model.

V roku 2017 spoločnosť Huawei uviedla na trh prvú samostatnú integrovanú jednotku neurálneho spracovania v čipsete Kirin 970, čím stanovila základný kameň umelej inteligencie na úrovni zariadenia. V prospech svojich používateľov spoločnosť Huawei neustále inovovala HiAI a technológiu umelej inteligencie na úrovni zariadení, pričom úspešne uviedla na trh čipovú sadu Kirin 980 a platformu HiAI 2.0, ktoré umožňujú úžasné aplikácie umelej inteligencie.

Spoločnosť sa pripojila k neziskovej organizácii European Union for the Deaf, ku korporácii Penguin a animačnému gigantu Aardman a vyvinula aplikáciu StorySign. StorySign využíva technológiu viacjazyčného optického rozpoznávania znakov Huawei HiAI a technológiu zaznamenanej korekcie testu, aby deti so sluchovým postihnutím videli na svojom zariadení so systémom Android virtuálnu interpretáciu textu v znakovom jazyku v reálnom čase. Pomôže to nielen deťom so sluchovým postihnutím naučiť sa čítať efektívnejšie, ale umožní to rodičom prirodzene sa naučiť posunkovú reč, čím sa vyrieši problém vzájomného nedorozumenia.

Spoločnosť Huawei okrem toho vyvíja aplikáciu Facing Emotions v spolupráci s Poľskou asociáciou nevidiacich pomocou technológie umelej inteligencie, ktorá pomáha ľuďom so zrakovým postihnutím „vidieť“ vyjadrenia svojich partnerov. Zariadenie Mate 20 Pro nosené na hrudi môže okamžite zaznamenať výrazy účastníka rozhovoru a pomocou umelej inteligencie ich analyzovať, skôr ako nahlási svoje výrazy slúchadlám zrakovo postihnutých používateľov.

Je potrebné objasniť, že Track AI nenahrádza profesionálnu lekársku diagnostiku, ale poskytuje detekčný nástroj.