O scanare a retinei ar putea oferi indicii despre ritmul în care îmbătrânește organismul, nu doar despre sănătatea ochilor. Cercetători din Coreea de Sud au dezvoltat un model bazat pe inteligență artificială. Acesta estimează vârsta unei persoane analizând imagini ale fundului de ochi și identifică diferențe asociate unor afecțiuni și factori de stil de viață.
Vârsta din actul de identitate nu spune întreaga poveste despre procesul de îmbătrânire. Două persoane născute în același an pot avea stări de sănătate și niveluri de uzură biologică diferite. Acestea sunt influențate de factori genetici, mediu și stil de viață.
Tocmai această diferență îi determină pe cercetători să caute biomarkeri. Ei doresc să permită estimarea cât mai simplă a așa-numitei vârste biologice.
Inteligența artificială analizează retina
O echipă de cercetători de la Universitatea Națională din Seul a investigat dacă imaginile retiniene pot fi folosite în acest scop. Metoda se bazează pe conceptul de „retinal age gap” (RAG) – diferența dintre vârsta estimată de algoritm pe baza retinei și vârsta cronologică a persoanei.
Dacă sistemul apreciază că retina pare mai „bătrână” decât vârsta reală, diferența rezultată ar putea conține informații relevante despre starea generală de sănătate.
Retina este deosebit de interesantă pentru cercetători deoarece permite observarea neinvazivă a vaselor de sânge și a țesutului nervos.
Aproape 30.000 de imagini folosite pentru antrenarea modelului
Pentru dezvoltarea algoritmului, cercetătorii au utilizat 29.530 de scanări retiniene provenite de la 7.535 de participanți.
Ulterior, performanța sistemului a fost verificată pe alte 14.832 de imagini, corespunzătoare unui grup de 7.416 persoane.
O diferență importantă față de unele cercetări precedente a constat în diversitatea imaginilor. Baza de date nu a inclus exclusiv ochi sănătoși. A inclus și cazuri în care participanții aveau afecțiuni ale retinei sau nervului optic.
Această abordare urmărește să apropie modelul de situațiile întâlnite în practica medicală. În acest mediu, pacienții nu formează o populație perfect sănătoasă și uniformă.
AI a estimat vârsta cu o eroare de aproximativ 2,5 ani
Rezultatele arată că algoritmul a putut estima vârsta cronologică cu o eroare medie de aproximativ 2,5-2,7 ani.
Mai interesantă decât simpla estimare a vârstei a fost însă asocierea dintre diferența de vârstă retiniană și anumite caracteristici ale participanților.
În cazul persoanelor cu diabet, RAG a fost în medie cu 2,52 ani mai ridicat. Pentru fumătorii actuali, diferența raportată a fost de aproximativ +0,5 ani, iar pentru foștii fumători de +0,46 ani.
Degenerescența maculară a fost asociată cu o valoare cu aproximativ 0,6 ani mai mare, iar cataracta cu +1,86 ani. Cercetătorii avertizează însă că rezultatele trebuie interpretate cu prudență.
Cataracta poate influența imaginile analizate
În cazul cataractei există o explicație alternativă pentru diferența observată.
Afecțiunea poate reduce claritatea imaginilor fundului de ochi, iar acest lucru ar putea influența predicția algoritmului. Prin urmare, valoarea mai mare obținută nu demonstrează automat că retina unei persoane cu cataractă îmbătrânește biologic mai repede.
Este una dintre limitările care trebuie investigate înainte ca metoda să poată fi transformată într-un instrument clinic pentru evaluarea individuală.
O scanare oculară ar putea semnala și alte probleme de sănătate
Pe termen lung, cercetătorii văd o posibilă utilizare a tehnologiei chiar în cabinetele de oftalmologie. Fotografiile fundului de ochi sunt deja realizate frecvent în cadrul consultațiilor. Dacă asocierea dintre RAG și starea generală de sănătate este confirmată prin cercetări suplimentare, aceeași investigație ar putea furniza medicului informații care depășesc sfera strict oftalmologică.
Un rezultat neobișnuit ar putea, de exemplu, indica necesitatea unor investigații suplimentare pentru anumite categorii de pacienți.
Această posibilitate rămâne însă una de cercetare. De asemenea, nu înseamnă că o fotografie a retinei poate diagnostica în prezent diabetul, îmbătrânirea accelerată sau alte boli.
Cercetătorii vor să reducă diferențele dintre femei și bărbați
O altă direcție de dezvoltare este adaptarea algoritmului astfel încât acesta să analizeze simultan mai multe caracteristici.
Cercetătorii propun inclusiv utilizarea unei metode de tip „multi-task learning”. Astfel, modelul să țină cont atât de vârstă, cât și de sex. Scopul ar fi reducerea erorilor care pot apărea din cauza diferențelor biologice existente între grupurile analizate.
Totodată, bazele de date vor trebui extinse și diversificate pentru ca performanța sistemului să poată fi verificată pe populații diferite.
Nu este încă un „test al vârstei biologice” pentru fiecare pacient
Deși rezultatele sunt promițătoare, cercetătorii atrag atenția asupra unei limitări importante. Metoda nu a fost încă validată prin comparație cu biomarkeri consacrați ai îmbătrânirii biologice.
De asemenea, multe dintre diferențele observate sunt relativ mici în comparație cu marja de eroare a algoritmului.
Din acest motiv, RAG este considerat în prezent mai potrivit pentru analiza tendințelor în grupuri mari de persoane decât pentru stabilirea riscului individual al unui pacient.
Un rezultat care arată o retină aparent cu câțiva ani mai „bătrână” nu trebuie interpretat, în acest stadiu, ca un diagnostic medical.
Următorul pas: urmărirea oamenilor pe termen lung
Pentru a demonstra că vârsta estimată din retină reflectă într-adevăr îmbătrânirea biologică, oamenii de știință au nevoie de studii longitudinale.
Acestea presupun monitorizarea acelorași persoane timp de mai mulți ani. Este necesară observarea modului în care indicatorul se modifică în raport cu starea de sănătate, apariția bolilor, tratamentele sau schimbările stilului de viață.
Cercetătorii vor trebui, de asemenea, să compare performanța analizei retiniene cu alte metode utilizate pentru estimarea îmbătrânirii biologice.
Dacă rezultatele vor fi confirmate, investigația oculară ar putea deveni în viitor o metodă rapidă și neinvazivă, prin care medicii să obțină informații suplimentare despre sănătatea generală a pacientului.
Deocamdată, studiul arată în primul rând că retina poate conține indicii măsurabile despre procese care au loc în întregul organism. De asemenea, inteligența artificială poate ajuta la identificarea unor tipare greu de observat prin evaluarea convențională.
Sursa: descopera.ro
