Applicazione medica mobile per lo screening dello strabismo conveniente

L'obiettivo del progetto proposto è lo sviluppo e la valutazione di una nuova applicazione medica mobile per il rilevamento e il monitoraggio dello strabismo (disallineamento oculare). La tecnologia di analisi delle immagini necessaria per misurare lo strabismo utilizzando la tecnica del riflesso corneale (test fotografico di Hirschberg) è disponibile da molti decenni, tuttavia non è mai stata implementata utilizzando uno smartphone. Una piattaforma per smart phone eliminerà le barriere di costo (poiché l'hardware viene mantenuto e aggiornato dall'industria degli smart phone), portando a un'applicazione rapida e diffusa e consentendo alla tecnologia di raggiungere finalmente il suo potenziale livello di impatto per la cura degli occhi dei bambini nel rilevamento e gestione dello strabismo. Lo strabismo provoca confusione visiva e visione doppia che alla fine si traduce nel cervello che sopprime la visione dall'occhio deviato. Nei bambini ciò si traduce in un sottosviluppo (ambliopia) con perdita permanente della vista nell'occhio deviato se non rilevato e trattato in giovane età. Lo strabismo nei bambini è anche associato a problemi di coordinazione come instabilità posturale e gravi svantaggi sociali. Lo strabismo si sviluppa in circa il 3-8% dei bambini negli Stati Uniti. Il prototipo di app per smartphone (indicato qui come Mobile Eye Alignment App - MEAA), utilizza l'analisi fotografica del riflesso corneale (immagine di Purkinjie) generato dalla fotocamera dello smartphone veloce. Il metodo del riflesso corneale utilizza lo spostamento del riflesso dal centro della pupilla nell'occhio deviato per calcolare la quantità di disallineamento dell'occhio. Questa tecnica di misurazione verrà implementata per il progetto proposto utilizzando l'hardware dell'iPhone, un popolare telefono con sistema operativo iOS. I risultati preliminari suggeriscono che l'app può misurare differenze nell'allineamento degli occhi di 1,6° (2,8 diottrie del prisma). Se sviluppata con successo, l'app ha il potenziale per essere utilizzata per far progredire la ricerca sullo strabismo pediatrico, facilitando e riducendo il costo della raccolta di enormi quantità di dati dalla popolazione generale e da popolazioni scarsamente servite o remote per studi epidemiologici e consentendo ai ricercatori di acquisire l'allineamento degli occhi dati molto più frequentemente di quanto sia attualmente possibile. Tale strumento potrebbe delineare meglio la storia naturale dello strabismo e forse aiutare a determinarne le cause. Sebbene siano disponibili dispositivi che potrebbero effettuare queste misurazioni, i costi sono proibitivi (> $ 3.000 ciascuno) e non raggiungeranno la diffusa disponibilità di smartphone. Gli obiettivi clinici dell'app sono fornire agli oculisti uno strumento di misurazione oggettiva nella sala d'esame, consentire il monitoraggio quotidiano degli effetti del trattamento e, infine, essere utilizzata come strumento di screening da infermieri scolastici, pediatri e genitori. Gli ostacoli al successo di mercato dei dispositivi autonomi non sono la precisione, la sensibilità o la specificità della tecnica di analisi fotografica che è stata segnalata con sensibilità dal 53% a quasi il 90% e specificità che vanno dal 76% al 94% per il rilevamento dello strabismo. Impatto dello screening dello strabismo nei giovani - La diagnosi precoce dello strabismo nei bambini piccoli, specialmente durante il periodo critico fino ai 2 anni di età, è importante per garantire che il trattamento venga somministrato il prima possibile. Il successo del trattamento dell'ambliopia dipende da diversi fattori, ma principalmente dall'età di insorgenza e dall'età in cui si inizia il trattamento. La terapia per l'ambliopia è massimamente efficace se iniziata prima dei 3 anni e può essere iniziata già a 8 mesi, sottolineando la necessità critica di un accesso precoce e diffuso allo screening dello strabismo. In effetti, i paesi con programmi di screening precoce della vista di lunga data hanno riportato tassi significativamente ridotti di ambliopia. L'accesso allo screening dello strabismo è importante anche per i bambini più grandi in età scolare (età 7-17) affetti da ambliopia, per i quali il trattamento può portare a miglioramenti significativi dell'acuità visiva che vanno dal 20% al 70% dei pazienti, a seconda della fascia di età.

Obiettivi Obiettivo specifico 1: Sviluppare e testare la funzionalità chiave dell'app per lo strabismo confrontando le misurazioni con le versioni successive dell'app prototipo rispetto agli angoli noti di deviazione dell'occhio (volontari non strabici guarderanno obiettivi fuori asse di eccentricità nota). Obiettivo specifico 2: valutare l'accuratezza e la fattibilità dell'app per lo strabismo in un ambiente clinico.

Ipotesi primaria: per lo strabismo compreso tra 1 e 30 diottrie prismatiche (intervallo target), la versione ottimizzata dell'app fornirà misurazioni che non sono significativamente diverse dalla verità di base (strabismo simulato) o dai test clinici di allineamento degli occhi.