תבונה מלאכותית לזיהוי פפילאדמה בצילומי פונדוס

תקציר: פרופ' מרדכי רוזנר

בדיקת עצב הראייה היא מרכיב בסיסי של הבדיקה הקלינית, אך אופתלמוסקופיה ישירה לרוב לא מבוצעת או מבוצעת לא טוב על ידי רופאים כלליים או מומחים שאינם רופאי עיניים.

זיהוי פפילאדמה – בצקת של עצב הראייה כתוצאה מיתר לחץ תוך גולגלתי, והיכולת לקבוע שראש עצב הראייה נורמלי הינם בעלי חשיבות רבה בבדיקת חולים עם כאבי ראש ותסמינים נוירולוגיים אחרים.

הממצאים בבדיקת האופתלמוסקופיה משפיעים על הגישות האבחנתיות ועל האפשרויות הטיפוליות שייבחרו.

משתמשים בצילום דיגיטלי של הדיסקה האופטית כדי לזהות פפילאדמה ואנומליות אחרות של ראש עצב הראייה במצבים קליניים שונים, במחלקות לטיפול נמרץ, מרפאות נוירולוגיות וכלליות של מבוגרים וילדים.  

במחקר אחד שבוצע במחלקה לטיפול נמרץ נמצא של-8.5 אחוזים מהאנשים שהגיעו עם כאב ראש היו ממצאים לא תקינים בצילומי פונדוס. אולם, צילומים אלה היו צריכים להיות מפוענחים על ידי רופאים במקום ביצוע הצילום או להישלח באמצעות פלטפורמות של רפואת עיניים מרחוק  לפיענוח על ידי רופאי עיניים או מומחים אחרים.

השימוש בתבונה מלאכותית כדי לזהות פפילאדמה וממצאים לא תקינים אחרים בדיסקה של עצב הראייה על פי צילומי פונדוס עדיין לא נחקר מספיק.

במחקר הנוכחי בוצע לימוד, אימות ובדיקה חיצונית של מערכת למידה עמוקה deep-learning system כדי לסווג דיסקות של עצבי ראייה כנורמליים, או עם פפילאדמה או ממצאים לא תקינים אחרים ממאגר רטרוספקטיבי של תמונות פונדוס שצולמו באישונים מורחבים פרמקולוגית, ממגוון מצלמות פונדוס דיגיטליות מאנשים מאוכלוסיות אתניות שונות.

המחברים היו מסינגפור, אירן, פורטוגל, תאילנד,  גרמניה, איטליה, סין, דנמרק, צרפת, שוויץ, ארה"ב, פיליפינים, בריטניה ואוסטרליה, שמייצגים את קבוצת BONSAI. מתוך כל התמונות שנאספו, 14,341 תמונות שצולמו ב-19 מקומות ב-11 מדינות, שימשו לאימון ואימות, ו-1,505 תמונות מחמש מקומות אחרים שימשו לבדיקה חיצונית.

האימון והאימות מ-14,341 צילומים של 6,779 חולים כללו 9,156 דיסקות תקינות, 2,148 דיסקות עם פפילאדמה ו-3,037 דיסקות עם ממצאים לא תקינים אחרים.

בסדרת האימות, המערכת הבדילה באופן טוב מאד בין דיסקות עם פפילאדמה לבין דיסקות תקינות או עם ממצאים שאינם פפילאדמה, וכן הבדילה בין דיסקות תקינות לדיסקות עם ממצא לא תקין.

בבדיקה החיצונית של 1,505 צילומים המערכת פעלה עם רגישות של 96.4 אחוז וספציפיות של 84.7 אחוז.

מסקנת החוקרים שמערכת למידה עמוקה הבודקת צילומי פונדוס באישונים מורחבים יכולה להבדיל בין דיסקות עם פפילאדמה, דיסקות תקינות ודיסקות עם ממצאים לא תקינים שאינם פפילאדמה.