06.11.2022 |
Porporato N, Tun TA,Baskaran M, Wong DWK,Husain R,Fu H, Sultana R, Perera S,Leopold Schmetterer,Tin Aung T
מתקצר: פרופ' מרדכי רוזנר
לקראת 'גוניוסקופיה אוטומטית' באמצעות אלגוריתם של למידת מכונה של צילומי OCT
גלאוקומה של זווית סגורה ראשונית הינה גורם מוביל לאיבוד ראיה בלתי הפיך בכל העולם. בגלאוקומה כזו ניקוז מי הלשכה מופרע בגלל חסימה מלאה או חלקית של הזווית ועליית הלחץ התוך עייני.
פעמים רבות למצב של גלאוקומה מזווית סגורה, מקדימים מצבים של זווית סגורה ראשונית וחשד לזווית סגורה ראשונית. כיום הסטנדרט להערכה ולדירוג של התקף זווית סגורה הוא בדיקה גוניוסקופית.
למרות שהיא מהווה חלק חשוב מבדיקת העין, במיוחד בתחום הגלאוקומה, היא מבוצעת מעט על ידי רופאי העיניים. סוג של OCT המכונה Swept-source optical coherence tomography (SS-OCT) הוכח כטכניקת הדמיה שמתעדת את כל ההיקף של זווית הלשכה הקדמית באמצעות סריקה סימולטנית של 128 מרידיאנים במשך פחות משתי שניות.
אחד היתרונות המשמעותיים של מכשיר זה היא שהוא מסוגל לתעד את הזווית גם בעיניים בהן הבדיקה הגוניוסקופית קשה לביצוע. כבר הודגם של- SS-OCT ביצועים אבחנתיים טובים לזיהוי זווית סגורה באמצעים ידניים או חצי אוטומטיים.
הבדיקה החצי-אוטומטית של תמונות הזווית מבוצעת על ידי תוכנה להערכת זווית הלשכה הקדמית הבנויה במכשיר ה- SS-OCT. המערכת היא חצי אוטומטית כיון שיש צורך לזהות באופן ידני את ה- scleral spur בסריקות של כ- 16-32 מרידיאנים, דבר שגם גוזל זמן.
בנוסף לכך, התוכנה 'משלימה' את החלקים החסרים בין המרידיאנים שנסרקו וכך יש אפשרות להחמיץ אזורים שמעורבים בסגירת זווית. בגלל מגבלות אלה קיים צורך להפוך את בדיקת 128 סקירות הזווית לאוטומטית במלואה.
לאחרונה הוצגו טכניקות של למידת מכונה שנקראות למידה עמוקה deep learning (DL), שמסוגלות למיין צילומים רפואיים וביצועיהן עולות על אלה של בדיקה על ידי מומחים של אותם צילומים, בתחומים רפואיים רבים.
בתחום של גלאוקומה עם זווית סגורה הראו שמספר אלגוריתמים מצלחים לאבחן את מצב הזווית בהתבסס על בדיקות אולטרסאונד או תמונות OCT של מקטע קדמי, אך הבדיקה הייתה מוגבלת לסריקה אחת אנכית ואחת אופקית.
עם ה- SS-OCT המהיר אפשר לסרוק את כל ההיקף של הזווית ולאחר מכן לבצע בדיקה אוטומטית באמצעות אלגוריתם של למידה עמוקה, ובצורה כזו לבצע בדיקת גוניוסקופיה אוטומטית מפורטת שתגלה אם הזווית סגורה ובאיזו מידה. גישה חדשה כזו עשויה בעתיד להיות מבוצעת בדומה לבדיקות אוטומטיות של רפרקציה שמבוצעות היום עם אוטורפרקטומטר.
המטרה של המחקר הנוכחי הייתה לתקף את היכולת של מערכת למידה עמוקה לבצע בדיקה היקפית של זווית סגורה בצילומי SS-OCT על ידי השוואת התוצאות לבדיקה גוניוסקופית במרפאת גלאוקומה. החוקרים היו מסינגפור, אבו דאבי ואוסטריה.
בוצעה בדיקת אמינות בסדרה של 39,936 בדיקות SS-OCT של 312 משתתפים שלא עברו ניתוח ירוד. המשתתפים היו בגיל מעל 50 שנה ובלי היסטוריה של ניתוח תוך עיני. כ- 80% מהמשתתפים היו סינים ו- 57.4% היו נשים. בוצעו בדיקות גוניוסקופיה ובדיקות SS-OCT בחדר חשוך.
זווית סגורה בגוניוסקופיה הוגדרה כמצב בו לא נראה החלק האחורי של הטרבקולום ב- 180 מעלות או יותר של ההיקף. עבור כל נבדק, כל הצילומים נבדקו גם על ידי מערכת למידה עמוקה לאבחנה של זווית סגורה.
נמצא שהשכיחות של זווית סגורה על פי בדיקה גוניוסקופית באוכלוסיית המחקר שגויסה ממרפאה בבית חולים, הייתה 20.2%. לאחר בחינת 39,936 צילומים של SS-OCT נמצאה התאמה טובה עם 83% רגישות ו- 87% ספציפיות.
המסקנות היו שביצועי מערכת הלמידה העמוקה היו טובים בזיהוי זווית סגורה. אלגוריתם כזה, שלא מותנה בזיהוי ידני של scleral spur, יכול להיות הבסיס לבדיקה אוטומטית מהירה ואמינה של הזווית, שהיא גם ללא מגע, בניגוד לגוניוסקופיה.