2018. július 17.
A cukorbetegség a megelőzhető vakság fő oka az Egyesült Államokban, de az egészségügyi alapellátás keretében ez idáig nem volt egyszerű lehetőség a cukorbetegségből adódó látásromlás diagnosztizálására. Az IRIS ezért a Microsoft Azure segítségével létrehozott egy olyan platformot, amellyel a diabéteszes retinopátia már azelőtt felismerhető, hogy látásvesztést okozna a betegnél. Az Azure Machine Learning Package for Computer Vision használatával az IRIS platform gyorsan és pontosan dolgozza fel a képeket, így az orvosok megoszthatják az adatokat a betegekkel és más orvosokkal is, hatékonyabban előzhetik meg a cukorbetegségből eredő vakságot, és az ellátási költségeket is csökkenthetik.
Öt év alatt nulláról a 300 000 vizsgált betegig jutottunk el – az Azure nélkül ez nem lett volna lehetséges.
Küzdelem egy súlyos következményekkel járó betegség ellen
A diabéteszes emberek többségénél megfelelő étrenddel és terápiával kezelhető a betegség, ugyanakkor egy sor súlyos szövődmény is kialakulhat. Mivel a diabétesz az erek károsodását idézi elő a szervezetben, a cukorbetegségben szenvedő embereknél nagyobb eséllyel alakul ki retinopátia, amit a szemfenék véredényeinek károsodása okoz. A diabétesz a megelőzhető vakság első számú okozója az Egyesült Államokban.
Az Egyesült Államokban több mint 29 millió ember szenved diabéteszben – és ez a szám csak növekszik. A betegek többsége rendszeresen ellenőrizteti látását, de a diabéteszes retinopátia már azelőtt jelentősen előrehaladott fázisba érhet, mielőtt látásromlást okozna. Előfordulhat, hogy a beteg látása mindkét oldalon húsz százalékos, és mégis a teljes látásvesztés határán áll az érkárosodás vagy az aneurizma miatt. A látásvesztés kockázatát egy egyszerű vizsgálattal meg lehet állapítani, amely számos beállítással és eszközzel elvégezhető. Az alapellátásban dolgozó orvosok azonban általában nem végzik el ezt a noninvazív vizsgálatot a rutinellátás keretében. A diabéteszes retinopátia felismeréséhez rendszerint csak a szemész szakorvosok, esetleg a látszerészek rendelkeznek a megfelelő technológiával. Miért jelentkezne be azonban egy beteg szemvizsgálatra, ha semmilyen tünete sincs?
2011-ben Dr. Sunil Gupta retinasebész összeállított egy csapatot azzal a céllal, hogy megoldást találjanak erre a problémára, és felvegyék a küzdelmet a diabétesz okozta vakság ellen. Kifejlesztették az ún. Intelligens Retinális Képalkotó Rendszert (Intelligent Retinal Imaging Systems, IRIS), és ugyanezzel a névvel egy céget is létrehoztak. Az IRIS a beteg szemfenekéről nagyfelbontású képet készít, amely alapján az orvosok képesek azonosítani a diabéteszes retinopátiát, és megállapíthatják, hogy a beteget fenyegeti-e látásromlás.
Skálázható felhőalapú megoldás az Azure segítségével
Annak érdekében, hogy minden diabéteszes beteget elérjenek az Egyesült Államokban, az IRIS-nek egy gyors, skálázható és könnyen üzembe helyezhető megoldásra volt szüksége, amelyet ebből a megfontolásból natív felhőalapú szolgáltatásként fejlesztettek ki a Microsoft Azure-on. A diabéteszes retinopátiát kiszűrő vizsgálat most már a háziorvosok által is elvégezhető az alapellátás keretében.
Egy orvos – vagy akár egy képzett szakápoló – az IRIS segítségével képet készít a retináról (a szem hátsó részéről). A képet ezután továbbítják az Azure Service Bus rendszerbe, ahol további elemzést és javítást végeznek rajta, például digitálisan átalakítják a színeket a kórra utaló jelek megjelenítéséhez. A képadatok ezt követően az Azure Machine Learning Package for Computer Vision eszközbe kerülnek, amely mélytanulási algoritmusokkal azonosítja és kategorizálja a rendellenességeket a képen. Az IRIS NVIDIA grafikus processzorokkal (GPU) támogatott feldolgozást alkalmaz a Machine Learning Package for Computer Vision szolgáltatás használatához. Az IRIS ezután az Azure Functions segítségével készített szolgáltatásokkal kimásolja a képet a Service Busról, az adatokat pedig az Azure SQL Database-be továbbítja, amely üzenetben értesíti az orvost, hogy az eredmény elérhető és megosztható a beteggel.
Az Azure Machine Learning Package for Computer Vision segítségével 97 százalékos pontosságot tudtunk elérni képeinken. Az Azure-ban pedig hihetetlenül gyorsan és egyszerűen rendszerbe állíthatjuk a modelleket.
Az Azure-szolgáltatások skálázhatósága is megfelel az IRIS várakozásainak. „Öt év alatt nulláról a 300 000 vizsgált betegig jutottunk el – az Azure nélkül ez nem lett volna lehetséges – mondja Jonathan Stevenson, az IRIS stratégiai és informatikai igazgatója. – Annak köszönhetően, hogy kísérleteinkhez az NVIDIA GPU-kon futó Azure Machine Learning Package for Computer Vision rendszert alkalmazhattuk, sokkal hamarabb értünk el sikereket, mint ahogyan az a hagyományos platformok esetében történt volna.”
Sikeres üzembe helyezés a MyHealth First Networknél
A MyHealth First Network (MyHFN) egy dél-karolinai székhelyű, egészségügyi szolgáltatókat tömörítő nagyméretű, klinikailag integrált hálózat, melynek célja az ellátás reformja, az értékteremtés és a páciensek által tapasztalt élmények javítása. A MyHealth First Network 2018 elején kezdte el használni az IRIS rendszert a Greenville Health System négy rendelőjében. Az IRIS szakemberei az első héten segítséget nyújtottak az orvosoknak a megoldás használatának elsajátításához.
Ha a MyHFN diabéteszes betegei ellátogatnak háziorvosukhoz, ő javasolja számukra az IRIS-retinavizsgálat elvégzését. Maga a vizsgálat nem tart tovább öt percnél, és az IRIS legkésőbb 24 órán belül, de gyakran már sokkal hamarabb elérhetővé teszi az eredményt. „Az Azure Machine Learning szolgáltatásnak köszönhetően orvosaink gyorsan kézhez kapják az eredményt – mondja Dr. Pat Marshall, a MyHealth First Network elnöke. – Nem ritkán már akkor megérkeznek az eredmények, amikor a beteg még el sem hagyta a rendelőt, így időben meg tudjuk vele beszélni a teendőket.”
A vakság megelőzése és kialakulásának lassítása
Korai diagnózis esetén kezeléssel jelentősen lassítható vagy akár meg is előzhető a vakság kialakulása. Az IRIS használatának első három hónapjában a MyHealth First Network 665 beteget vizsgált meg. Ebből 139 betegnél diagnosztizálták a betegséget, 39 személy esetében pedig a látást veszélyeztető állapot állt fenn. „Az IRIS segítségével időben fel tudjuk ismerni a problémát, és az esetek 90 százalékában meg tudjuk akadályozni a látásvesztést – mondja Dr. Marshall. – Ne feledjük, hogy ezeknek a betegeknek fogalmuk sem volt az állapotukról, amikor besétáltak a háziorvoshoz. Gondoljuk csak bele, hogy mekkora dolog ez.”
A MyHealth First Network azt is megfigyelte, hogy miként befolyásolta az IRIS-vizsgálat eredménye a páciensek életstílusát. Az egyik esetben például a háziorvos elvégezte az IRIS-vizsgálatot egy enyhe diabéteszes retinopátiában szenvedő betegen, majd megmutatta neki retinája képét, ahol jól látszódtak az aneurizmák. „Az IRIS által készített kép tisztasága olyan mély hatást gyakorolt a betegre, hogy teljes életmódváltást hajtott végre: elkezdett többet mozogni, és az állapotának megfelelőbb módon táplálkozni” – meséli Stevenson. Amikor hat hónappal később megvizsgáltuk, nem voltak új aneurizmái, és a régiek is gyógyulni kezdtek.
Az egészségügyi költségek csökkentése
Ha a beteget korán diagnosztizálják mindössze néhány kisméretű aneurizmával, a kezelés költsége 200-400 dollár. Ha a beteg állapota előrehaladottabb, a kezeléshez szükséges gyógyszer jóval drágább, kezelésenként akár 1500-3000 dollár is lehet.
„A látásvesztés küszöbén álló betegeket hatalmas életminőségbeli romlás fenyegeti – mondja Stevenson. – Az egészségügyi rendszer számára majdnem tízszeres költséget jelent a betegek látásának megőrzése – ezeket a költségeket az Azure-alapú megoldással minimálisra csökkenthetjük.”
Ami a szolgáltatói oldalt illeti: az IRIS kapcsolódik az elektronikus egészségügyi nyilvántartáshoz, így az orvosok könnyen hozzáférhetnek az IRIS-vizsgálatok eredményeihez. Kapnak egy értesítést, és ha szükséges, beutalót adhatnak a betegnek. „Az orvosok szoros időbeosztás szerint élnek, ezért nagyon nehéz meggyőzni őket egy új technológia használatáról, mivel attól tartanak, hogy az sok időt és anyagi ráfordítást igényel majd tőlük – mondja Dr. Marshall. – A Microsoft technológiájának köszönhetően az IRIS olyan gördülékeny és költséghatékony megoldást fejlesztett ki, amellyel az orvosok hatalmas mértékben javíthatják a diabéteszes betegek életminőségét.”
További információ az IRIS rendszerről a Twitteren, Facebookon és LinkedInen.
A Microsoft technológiájának köszönhetően az IRIS olyan gördülékeny és költséghatékony megoldást fejlesztett ki, amellyel az orvosok hatalmas mértékben javíthatják a diabéteszes betegek életminőségét.