Dépistage des maladies oculaires par smartphone

Des millions d'Américains sont à risque de maladies menaçant la vue et sont soit incapables d'accéder aux services de soins oculaires, soit ignorant que le dépistage des soins oculaires pourrait réduire leur risque de perte de vision. De plus, il y a une pénurie nationale de fournisseurs de soins oculaires. Les fournisseurs de soins primaires manquent de ressources pour dépister efficacement les affections menaçant la vue. Parmi les trois principales causes de perte de vision permanente et de cécité chez les adultes aux États-Unis (à savoir, la rétinopathie diabétique, le glaucome et la dégénérescence maculaire liée à l'âge), les trois maladies affectent largement les structures de ce que l'on appelle la « partie postérieure de l'oeil." Cela englobe la rétine et le nerf optique, ainsi que le système vasculaire qui l'accompagne. La partie postérieure de l'œil nécessite une instrumentation, une formation et des avancées technologiques avancées pour visualiser la pathologie et optimiser l'examen de la partie postérieure de l'œil, et par conséquent dépister les maladies oculaires menaçant la vue d'une manière qui n'était pas réalisable auparavant. Cependant, cela reste largement limité aux environnements spécifiques aux soins oculaires qui disposent de la formation et des ressources nécessaires pour investir dans ces instruments à la pointe de la technologie. Ainsi, il reste un besoin critique de développer des méthodes et des outils sûrs, efficaces, facilement disponibles et efficients pour optimiser l'examen et le dépistage des maladies menaçant la vue. De plus, ces outils devraient être applicables dans une variété de contextes de soins oculaires, y compris les contextes cliniques des patients hospitalisés et ambulatoires afin d'optimiser les soins oculaires. En l'absence de tels outils, les patients continueront d'avoir un accès limité aux soins oculaires et resteront à risque de maladies oculaires menaçant la vue qui pourraient autrement être évitées et gérées de manière appropriée.

Le diabète sucré est l'une des principales causes de décès et d'invalidité dans le monde. L'Organisation mondiale de la santé estime que plus de 346 millions de personnes dans le monde sont atteintes de diabète et on estime que 552 millions de personnes pourraient être touchées d'ici 2030. La rétinopathie diabétique est la complication microvasculaire la plus courante du diabète, affectant presque tous les patients ayant des antécédents de diabète depuis 15 ans ou plus. Parmi les adultes américains âgés de 40 ans ou plus, environ 28,5 % à 40,3 % des diabétiques souffrent de rétinopathie diabétique et 4,4 % à 8,2 % ont une rétinopathie menaçant la vision, avec des estimations plus élevées chez les personnes noires non hispaniques. Des études épidémiologiques du National Eye Institute révèlent que le diabète est la principale cause de perte de vision chez les adultes en âge de travailler aux États-Unis, et les directives recommandent que les patients diabétiques subissent, au minimum, un examen dilaté annuel de la partie postérieure de l'œil. Ceci est particulièrement important pour détecter et traiter les affections oculaires associées au diabète, car les patients sont souvent asymptomatiques jusqu'à un stade avancé, moment auquel la récupération de la vision peut être limitée. Malgré l'absence de symptômes visuels chez les patients sans complications oculaires diabétiques ou avec des complications oculaires précoces, des affections telles que la rétinopathie diabétique ont un stade latent reconnaissable, qui est facilement diagnostiqué et classé par imagerie rétinienne (photographie du fond d'œil). Compte tenu de sa prévalence et de sa progression cliniquement silencieuse (mais apparente à l'examen), la rétinopathie diabétique est une maladie de dépistage idéale. De plus, le résultat visuel favorise la détection et le traitement précoces. Il existe des traitements efficaces et universellement reconnus pour la rétinopathie diabétique, notamment la photocoagulation au laser pour la rétinopathie proliférante, les injections intravitréennes et la photocoagulation focale pour l'œdème maculaire diabétique, ainsi qu'un meilleur contrôle de la glycémie et de la pression artérielle. Malgré les lignes directrices pour le dépistage annuel et les avantages de la détection précoce en ce qui concerne les résultats de la vision et le contrôle global de la maladie diabétique, il existe un écart important dans les soins en ce qui concerne le dépistage rétinien annuel des diabétiques. On estime que près de la moitié des adultes atteints de diabète aux États-Unis ne reçoivent pas les dépistages recommandés. Le dépistage peut être encore plus sporadique dans les régions du monde qui manquent d'ophtalmologistes.

Cette étude vise à déterminer si une caméra de smartphone et un dispositif amovible avec optique et éclairage spécifiques pour l'imagerie de la partie postérieure de l'œil sont un outil de dépistage efficace qui pourrait être utilisé pour optimiser l'examen de la vue postérieure et pour améliorer l'accès, la facilité de diagnostic , et une intervention précoce dans les maladies oculaires.

Le glaucome est une autre maladie affectant la partie postérieure de l'œil, en particulier le nerf optique, et est la deuxième cause de cécité dans le monde. En particulier, le glaucome à angle ouvert est une maladie chronique et insidieuse avec perte progressive de la vision périphérique à centrale. Cependant, lorsqu'elle est diagnostiquée et traitée tôt, la perte de vision permanente, qui se manifeste à des stades ultérieurs de la maladie, peut être évitée. Le diagnostic de glaucome repose généralement à la fois sur des modifications structurelles du nerf optique et sur des déficits fonctionnels du champ visuel. Le diagnostic et le dépistage du glaucome dans les milieux pauvres en ressources peuvent être difficiles. Par exemple, une étude de la périmétrie de la technique de doublage de fréquence (FDT) dans l'Inde rurale a révélé une sensibilité très faible pour ce test (7%), alors que des études dans des environnements industrialisés ont trouvé une sensibilité beaucoup plus élevée (59%). En outre, de nombreuses modalités de test structurel telles que l'OCT de la couche de fibres nerveuses rétiniennes et la photographie stéréoscopique du nerf optique nécessitent à la fois un équipement spécialisé et une analyse experte afin d'être utilisées efficacement dans le diagnostic.

La dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) est la principale cause de cécité irréversible dans le monde développé. Dans le monde, 14 millions de personnes sont aveugles à cause de la DMLA humide. D'ici 2020, on estime que 196 millions de personnes souffriront de DMLA dans le monde. La population américaine atteinte de DMLA doublera d'ici 2050. La DMLA sèche représente 90 % des patients atteints de DMLA, mais la DMLA humide est à l'origine de la majorité des déficiences visuelles. La DMLA sèche se caractérise par des drusen de différentes tailles et caractéristiques et des changements pigmentaires avec un système de classification. La photographie du fond d'œil est une méthode établie pour effectuer cette caractérisation. Les patients atteints de DMLA sèche sont à risque de progression vers la DMLA humide, qui survient à un taux de 13 % dans les 5 ans. Lorsque la DMLA sèche évolue vers la DMLA humide, des changements se produisent dans l'apparence du fond d'œil, notamment la présence de liquide rétinien et des saignements. La DMLA humide nécessite un traitement rapide pour prévenir la perte de vision. L'acuité visuelle au début du traitement anti-VEGF est le meilleur prédicteur de l'acuité visuelle finale 2 ans après le traitement. Le traitement de la DMLA humide avec une thérapie anti-VEGF entraîne une amélioration ou une stabilisation de la vision chez plus de 90 % des patients atteints de DMLA humide. Actuellement, les patients atteints de DMLA sèche sont évalués chaque année pour une éventuelle progression, puis sont invités à surveiller leur vision quotidiennement à la maison et environ la moitié des cas de DMLA humide se manifestent par des symptômes du patient et l'autre moitié par un suivi médical asymptomatique. Plusieurs systèmes de surveillance à domicile ont été développés, notamment la grille d'Amsler et la surveillance Foresee Home utilisant l'hyperacuité Vernier. La photographie du fond d'œil est une autre méthode de surveillance en raison des changements visuels apparents qui peuvent survenir, et l'utilisation d'un système de photographie du fond d'œil à faible coût basé sur un smartphone augmenterait considérablement l'accès.

De plus, au sein des populations pédiatriques, il existe un besoin critique similaire de développer des méthodes efficaces, efficientes et adaptées aux enfants pour évaluer les maladies oculaires pédiatriques (en particulier les yeux intraoculaires/postérieurs). Les patients pédiatriques peuvent poser un examen difficile, où une anesthésie générale est parfois nécessaire si un enfant est incapable de tolérer un examen complet de la vue. Une instrumentation raffinée et des avancées technologiques plus confortables pour le patient pédiatrique peuvent permettre d'explorer de nouveaux outils photographiques non invasifs pour optimiser les soins oculaires de cette population particulière de patients dans un plus large éventail de milieux de soins établis et minimiser le besoin d'examen sous anesthésie ou détresse au patient. Par exemple, la leucocorie (ou un réflexe blanc rouge) peut être une référence importante pour s'assurer qu'un patient n'a pas un cancer de l'œil appelé rétinoblastome. Étant donné la difficulté d'examiner certains patients, les prestataires doivent parfois emmener ces patients au bloc opératoire pour des examens sous anesthésie, ce qui présente des risques d'anesthésie et un coût élevé.

Fait important, la rétinopathie du prématuré (ROP) survient lorsque des vaisseaux sanguins anormaux se développent sur la rétine et provoquent la cécité chez les bébés prématurés. La ROP survient plus souvent parce que davantage de bébés survivent à un âge plus jeune grâce aux progrès des soins néonatals. Le dépistage de la ROP est difficile parce que de nombreux hôpitaux n'ont pas de spécialistes des yeux des enfants dans leur personnel ou à proximité. Il s'agit d'un problème de santé publique beaucoup plus important dans les pays en développement où les soins néonatals se sont améliorés mais où l'expertise ophtalmologique dans les maladies oculaires pédiatriques fait défaut. Le programme de télémédecine ROP permet aux médecins d'envoyer des images à interpréter dans de plus grands centres médicaux, comme le U-M Kellogg Eye Center. Les bébés nés avant 31 semaines et pesant moins de 1 500 grammes subissent des dépistages répétés pour surveiller la ROP. Des photographies des yeux des bébés sont prises à l'aide d'une caméra rétinienne pédiatrique. L'équipe Kellogg évalue régulièrement les images ensemble ou à distance pour prendre des décisions de suivi et de traitement.

Comme l'indiquent les exemples ci-dessus, il existe un besoin d'une modalité de diagnostic bon marché, fiable et conviviale pour le dépistage des maladies oculaires postérieures, en particulier dans les communautés pauvres en ressources et à l'échelle internationale, afin de prévenir la cécité. Accroître l'accessibilité et la portabilité de l'examen de la vue est très prometteur pour améliorer la portée des soins ophtalmiques, tant dans les collectivités éloignées que dans les milieux hospitaliers. L'ophtalmologie est particulièrement adaptée au dépistage et à l'évaluation à distance compte tenu de la transparence optique de l'œil et de l'importance de l'examen oculaire dans le diagnostic des maladies oculaires. Cette étude évalue une caméra basée sur un smartphone capable de capturer des images de haute qualité à grand champ de la rétine.

Il s'agit d'une étude diagnostique transversale multisite menée sur plusieurs sites . À chaque site, les patients seront approchés en clinique, en hospitalisation et en salle d'opération. Les photographies seront prises avec notre appareil photo basé sur un smartphone avec la norme de soins, y compris la photographie traditionnelle du fond d'œil de bureau. La faisabilité et la précision d'une caméra basée sur un smartphone pour diagnostiquer les maladies oculaires seront testées.

Plusieurs spécialistes en ophtalmologie noteront les photographies du fond d'œil du smartphone, les photographies rétiniennes traditionnelles et l'examen de la vue documenté pour les maladies oculaires en question (telles que la rétinopathie diabétique, la dégénérescence maculaire liée à l'âge, le glaucome, la rétinopathie du prématuré, etc.). L'accord entre les évaluateurs pour le diagnostic de la maladie oculaire sera évalué. La sensibilité et la spécificité des diagnostics de rétinopathie diabétique ou de glaucome avec le smartphone seront également évaluées, en utilisant l'imagerie rétinienne traditionnelle comme standard de référence et dans une analyse séparée utilisant l'examen de l'ophtalmologiste comme standard de référence. Voici les objectifs du projet :

Objectif 1 : évaluer la sensibilité et la spécificité du diagnostic de la maladie de l'œil postérieur (par exemple, la rétinopathie diabétique, le glaucome, la dégénérescence maculaire) avec une caméra de smartphone par rapport à (A) un examen ophtalmologique en milieu de soins ambulatoires et hospitaliers et (B) une photographie traditionnelle du fond d'œil lorsque cela est faisable.

Objectif 2 : évaluer la faisabilité de notre caméra basée sur smartphone en tant qu'approche pédiatrique pour l'imagerie des maladies oculaires postérieures (rétine et tête du nerf optique) dans les contextes de soins ambulatoires, hospitaliers et opératoires, et évaluer la sensibilité et la spécificité de diagnostic dans le dépistage des affections pédiatriques importantes (par ex. leucocorie et rétinopathie du prématuré).

Objectif 3 : évaluer l'accord entre les évaluateurs masqués dans le diagnostic de différentes maladies impliquant l'œil postérieur tel qu'imaginé par notre caméra basée sur smartphone.