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O Papel da IA na Detecção da Retinopatia Diabética

A tecnologia de IA mostra potencial para detectar precocemente a retinopatia diabética.

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IA Enfrenta RetinopatiaIA Enfrenta RetinopatiaDiabéticadoenças oculares que ameaçam a visão.A IA melhora a detecção precoce de
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A Retinopatia Diabética (RD) é uma condição sério na visão que atinge muita gente com diabetes, principalmente na faixa etária de trabalho. É o problema ocular mais comum causado pelo diabetes. Em 2020, cerca de 103 milhões de adultos foram estimados com RD. Esse número deve subir para uns 130 milhões até 2030 e 160 milhões até 2045. Com mais pessoas desenvolvendo diabetes, a quantidade de gente que vai enfrentar perda de visão e cegueira por causa da RD também aumenta. Sem detecção e tratamento precoces, o número de pessoas ficando cegas por causa da RD vai continuar crescendo. Por isso, a RD é um grande problema de Saúde pública, fazendo com que especialistas da saúde busquem melhores maneiras de prevenir e tratar essa condição.

Importância da Detecção Precoce

Um dos maiores desafios com a retinopatia diabética é que muitas vezes não apresenta sintomas até estar bem avançada. Isso significa que a pessoa pode ter RD por anos sem saber. A detecção precoce é vital para um tratamento eficaz, então programas de Triagem para RD estão sendo criados em várias unidades de saúde pública. Esses programas ajudam a identificar pacientes que precisam ver um especialista para um cuidado mais avançado, conhecido como retinopatia diabética referível (RDR). RDR inclui casos moderados ou piores, ou aqueles com edema macular diabético (EMD). Pacientes com RDR devem ser encaminhados para cuidados adicionais dentro de um prazo definido, geralmente entre três meses e um ano, dependendo das instalações disponíveis.

A Crise Crescente

Atualmente, tanto programas locais quanto globais para combater a RD estão enfrentando desafios porque as taxas de diabetes continuam aumentando. O número de pessoas desenvolvendo diabetes está crescendo mais rápido do que os serviços de saúde e os programas de triagem conseguem acompanhar. Algumas questões principais incluem altos custos, falta de instalações para imagem retiniana e escassez de pessoal treinado, especialmente em países de baixa e média renda.

O Papel da Inteligência Artificial

A inteligência artificial (IA) surgiu como uma possível solução para alguns desses problemas. A IA pode ajudar na detecção rápida e precisa da RD usando algoritmos de aprendizado profundo. No entanto, é essencial que essas ferramentas funcionem bem e forneçam resultados precisos antes de serem usadas em ambientes de saúde. Diretrizes sugerem que ferramentas de triagem com IA devem alcançar um alto nível de sensibilidade (identificando corretamente pacientes com a doença) e especificidade (identificando corretamente pacientes sem a doença) para serem eficazes.

Pesquisas e Descobertas Atuais

Estudos recentes mostraram que a IA pode ser tão boa quanto, ou até melhor que, especialistas humanos em detectar RD. Enquanto muitos estudos analisaram dados do passado, são menos os que avaliaram essas ferramentas de IA em situações do dia a dia. Isso é importante porque o desempenho pode variar quando testado com dados reais de pacientes. Mais estudos prospectivos são necessários para entender melhor como a IA se sai em ambientes de saúde cotidianos, por isso realizamos uma revisão e análise dos estudos disponíveis que examinaram a precisão da IA na detecção de RDR na vida real.

Metodologia da Pesquisa

Seguimos diretrizes estabelecidas para realizar uma revisão sistemática. Nossa pesquisa incluiu uma ampla variedade de estudos de vários bancos de dados e identificou muitos artigos relevantes. Focamos especificamente em estudos que usaram dados do mundo real, significando que não foram apenas baseados em ambientes controlados.

Tipos de Estudos Incluídos

Consideramos ensaios clínicos randomizados e estudos observacionais que analisaram como a IA pode fazer a triagem para RD. Excluímos estudos que dependeram de dados antigos ou que não seguiram os protocolos adequados para classificação da RD. Apenas estudos com pacientes que tinham um diagnóstico claro de diabetes foram incluídos. Focamos na aplicação real das soluções de triagem com IA em vez de configurações teóricas ou experimentais.

Processo de Extração de Dados

Extraímos dados cuidadosamente dos estudos incluídos, observando fatores críticos como o número de resultados verdadeiros positivos e negativos, além de falsos positivos e negativos. Gerenciamos nosso processo de extração de dados para garantir que as informações fossem precisas e abrangentes.

Resultados Principais

Dos muitos estudos revisados, 15 foram considerados relevantes. Esses estudos incluíram um grupo diversificado de pessoas de diferentes países. As descobertas indicaram que a IA foi eficaz na detecção de RDR.

Desempenho da IA na Triagem

A precisão geral da IA em identificar RDR foi bastante alta. Nas análises em nível de paciente, a IA conseguiu identificar corretamente a grande maioria dos pacientes com a condição. Os resultados mostraram que em um grupo de 1.000 pacientes com diabetes, cerca de 95% seriam corretamente identificados como tendo RD, enquanto aproximadamente 92% daqueles sem a condição seriam corretamente liberados.

Análises de Subgrupo

Ao olhar para diferentes fatores, descobrimos que a IA teve um desempenho consistentemente bom em várias configurações. No entanto, estudos realizados em ambientes de saúde primária mostraram uma precisão ligeiramente melhor do que aqueles em configurações terciárias. Isso pode ser devido às populações de pacientes serem diferentes, com o atendimento terciário lidando frequentemente com casos mais complexos.

Implicações para a Prática de Saúde

A IA poderia oferecer uma maneira prática de aumentar a triagem para RD, especialmente em regiões com recursos de saúde limitados. Isso permitiria que mais pacientes fossem verificados e tratados precocemente, reduzindo o risco de perda de visão. Porém, há o risco de encaminhamentos desnecessários para cuidados especializados, especialmente em ambientes com poucos recursos, onde os profissionais de saúde podem já estar sobrecarregados. Um sistema cuidadoso deve ser implementado para revisar os resultados da IA e minimizar a pressão desnecessária sobre os serviços de saúde.

Necessidades de Pesquisa Futura

Embora os resultados iniciais sejam promissores, mais estudos futuros são necessários para expandir o uso da IA na triagem de problemas oculares relacionados ao diabetes. Também seria benéfico combinar a IA com outras tecnologias de imagem para melhor precisão, particularmente na detecção de EMD, já que os resultados atuais da IA podem ser limitados com imagens 2D de câmeras de fundo sozinhas.

Limitações dos Estudos Atuais

Os estudos incluídos em nossa revisão também apresentaram algumas limitações. Muitos não forneceram informações claras sobre como os pacientes foram selecionados, o que pode afetar a confiabilidade dos resultados. Além disso, uma parte significativa dos estudos tinha riscos de viés pouco claros, significando que as descobertas podem não ser totalmente confiáveis. Estudos futuros devem seguir mais de perto as diretrizes de relato para melhorar a qualidade e a reprodutibilidade.

Conclusão

No geral, essa análise destaca o potencial da IA em melhorar as práticas de triagem da retinopatia diabética. A tecnologia está mostrando promessas em diferentes configurações, beneficiando as práticas de saúde ao oferecer detecção pontual e precisa da RDR. No entanto, a implementação da IA em programas de triagem regulares deve ser gerida cuidadosamente para garantir que os pacientes recebam o nível adequado de cuidado sem sobrecarregar os sistemas de saúde. Estudos adicionais podem ajudar a refinar as ferramentas de IA e explorar a melhor forma de integrá-las nas estruturas de saúde existentes para melhores resultados.

Fonte original

Título: Diagnostic test accuracy of artificial intelligence in screening for referable diabetic retinopathy in real-world settings: A systematic review and meta-analysis

Resumo: Studies on artificial intelligence (AI) in screening for diabetic retinopathy (DR) have shown promising results in addressing the mismatch between the capacity to implement DR screening and the increasing DR incidence; however, most of these studies were done retrospectively. This review sought to evaluate the diagnostic test accuracy (DTA) of AI in screening for referable diabetic retinopathy (RDR) in real-world settings. We searched CENTRAL, PubMed, CINAHL, Scopus, and Web of Science on 9 February 2023. We included prospective DTA studies assessing AI against trained human graders (HGs) in screening for RDR in patients living with diabetes. synthesis Two reviewers independently extracted data and assessed methodological quality against QUADAS-2 criteria. We used the hierarchical summary receiver operating characteristics (HSROC) model to pool estimates of sensitivity and specificity and, forest plots and SROC plots to visually examine heterogeneity in accuracy estimates. Finally, we conducted sensitivity analyses to explore the effects of studies deemed to possibly affect the quality of the studies. We included 15 studies (17 datasets: 10 patient-level analysis (N=45,785), and 7 eye-level analysis (N=15,390). Meta-analyses revealed a pooled sensitivity of 95.33%(95% CI: 90.60-100%) and specificity of 92.01%(95% CI: 87.61-96.42%) for patient-level analysis; for the eye-level analysis, pooled sensitivity was 91.24% (95% CI: 79.15-100%) and specificity, 93.90% (95% CI: 90.63-97.16%). Subgroup analyses did not provide variations in the diagnostic accuracy of country classification and DR classification criteria; however, a moderate increase was observed in diagnostic accuracy at the primary-level and, a minimal decrease in the tertiary-level healthcare settings. Sensitivity analyses did not show any variations in studies that included diabetic macular edema in the RDR definition, nor in studies with [≥]3 HGs. This review provides evidence, for the first time from prospective studies, for the effectiveness of AI in screening for RDR, in real-world settings.

Autores: Holijah Uy, C. Fielding, A. Hohlfeld, E. Ochodo, A. Opare, E. Mukonda, D. Minnies, M. E. Engel

Última atualização: 2023-06-22 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.06.20.23291687

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.06.20.23291687.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

Obrigado ao medrxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.

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