눈 질환에 대한 스마트폰 검사

수백만 명의 미국인이 시력을 위협하는 질병에 걸릴 위험이 있으며 안과 진료 서비스를 이용할 수 없거나 안과 진료 검진이 시력 손실 위험을 줄일 수 있다는 사실을 모르고 있습니다. 또한 전국적으로 안과 진료 제공자가 부족합니다. 1차 진료 제공자는 시력을 위협하는 상태를 효과적으로 선별할 자원이 부족합니다. 미국 성인의 영구적인 시력 상실 및 실명의 세 가지 주요 원인(즉, 당뇨병성 망막병증, 녹내장 및 연령 관련 황반 변성) 중에서 세 가지 질병 모두 "후부"라고 하는 부분의 구조에 크게 영향을 미칩니다. 눈." 이것은 망막과 시신경뿐만 아니라 수반되는 맥관 구조를 포함합니다. 눈의 후방 부분은 병리를 시각화하고 안구 후방 부분의 검사를 최적화하여 이전에는 불가능했던 방식으로 시력을 위협하는 안과 질환을 선별하기 위해 고급 장비, 교육 및 기술 발전이 필요합니다. 그러나 이것은 기술적으로 진보된 장비에 투자할 수 있는 교육과 리소스가 있는 안과 치료 관련 설정으로 주로 제한됩니다. 따라서 시력을 위협하는 질병에 대한 검사 및 스크리닝을 최적화하기 위한 안전하고 효과적이며 쉽게 사용할 수 있고 효율적인 방법 및 도구를 개발해야 할 필요성이 여전히 남아 있습니다. 또한 이러한 도구는 안과 진료를 최적화하기 위해 입원 환자 및 외래 환자 임상 상황을 포함한 다양한 안과 진료 환경에 적용할 수 있어야 합니다. 이러한 도구가 없으면 환자는 계속해서 안과 치료에 대한 접근이 제한되고 적절하게 예방하고 관리할 수 있는 시력을 위협하는 안과 질환의 위험에 계속 노출될 것입니다.

당뇨병은 전 세계적으로 사망 및 장애의 주요 원인입니다. 세계보건기구(WHO)는 전 세계적으로 3억 4,600만 명 이상이 DM을 앓고 있으며 2030년까지 5억 5,200만 명이 영향을 받을 것으로 추정합니다. 당뇨병성 망막병증은 당뇨병의 가장 흔한 미세혈관 합병증으로 15년 이상의 당뇨병 병력이 있는 거의 모든 환자에게 영향을 미칩니다. 40세 이상의 미국 성인 중 당뇨병 환자의 약 28.5%-40.3%가 당뇨병성 망막병증을 앓고 있으며 4.4%-8.2%가 당뇨병성 망막증을 앓고 있습니다. 시력을 위협하는 망막병증이 있으며, 비 히스패닉계 흑인들 사이에서 더 높은 추정치가 있습니다. 국립안과연구소(National Eye Institute)의 역학 연구에 따르면 당뇨병은 미국 노동 연령 성인의 시력 상실의 주요 원인이며, 지침에서는 당뇨병 환자가 최소한 매년 안구 후부 확장 검사를 받을 것을 권장합니다. 이것은 당뇨병과 관련된 눈 상태를 감지하고 치료하는 데 특히 중요합니다. 환자는 종종 시력 회복이 제한될 수 있는 진행 단계까지 무증상이기 때문입니다. 당뇨병성 안구 합병증이 없거나 초기 당뇨병성 눈 합병증이 있는 환자에서 시각적 증상이 없음에도 불구하고 당뇨병성 망막병증과 같은 상태는 인식 가능한 잠복기를 가지고 있으며, 이는 망막 영상(안저 사진)으로 쉽게 진단되고 등급이 매겨집니다. 당뇨병성 망막병증의 유병률과 임상적으로 침묵하는(그러나 검사상 분명한) 진행을 감안할 때 당뇨병성 망막병증은 이상적인 선별 질환입니다. 또한 시각적 결과는 조기 발견 및 치료를 선호합니다.. 증식성 망막병증에 대한 레이저 광응고술, 당뇨병성 황반 부종에 대한 유리체강내 주사 및 초점 광응고술, 개선된 포도당 및 혈압 조절을 포함하는 당뇨병성 망막병증에 대해 효과적이고 보편적으로 합의된 치료법이 있습니다. 시력 결과 및 전반적인 당뇨병 질환 관리와 관련하여 연간 선별검사 및 조기 발견의 이점에 대한 지침에도 불구하고 당뇨병 환자에 대한 연간 망막 선별검사와 관련하여 치료에 상당한 격차가 있습니다. 미국에서 DM이 있는 성인의 거의 절반이 권장되는 선별 검사를 받지 않는 것으로 추정됩니다. 선별 검사는 안과 의사가 부족한 세계 지역에서 훨씬 더 산발적일 수 있습니다.

본 연구는 스마트폰 카메라와 후안부 촬영에 특화된 광학 및 조명을 갖춘 부착형 장치가 후안부 검사를 최적화하고 접근성과 진단 용이성을 향상시키는 데 사용할 수 있는 효과적인 선별 도구인지 여부를 확인하고자 합니다. , 안구 질환에 대한 조기 개입.

녹내장은 눈의 후부, 특히 시신경에 영향을 미치는 또 다른 질병이며 전 세계적으로 실명의 두 번째 주요 원인입니다. 특히, 개방각 녹내장은 말초에서 중심까지의 시력이 점진적으로 상실되는 만성 잠행성 질환입니다. 그러나 조기에 진단하고 치료하면 질병의 말기에 나타나는 영구적인 시력 상실을 예방할 수 있습니다. 녹내장의 진단은 일반적으로 시신경의 구조적 변화와 기능적 시야 결손 모두에 의존합니다. 자원이 부족한 환경에서 녹내장을 진단하고 스크리닝하는 것은 어려울 수 있습니다. 예를 들어, 인도 시골 지역의 FDT(Frequency Doubling Technique) 시야 측정에 대한 연구에서는 이 테스트에 대해 매우 낮은 민감도(7%)를 발견한 반면, 산업화된 환경에서의 연구에서는 훨씬 더 높은 민감도(59%)를 발견했습니다. 또한, 망막 신경 섬유층의 OCT 및 입체 시신경 사진과 같은 많은 구조적 검사 방식은 진단에 효과적으로 사용되기 위해 전문 장비와 전문가 분석이 모두 필요합니다.

연령 관련 황반 변성(AMD)은 선진국에서 돌이킬 수 없는 실명의 주요 원인입니다. 전 세계적으로 습성 AMD로 인해 1,400만 명이 실명했습니다. 2020년까지 약 1억 9600만 명이 전 세계적으로 AMD로 고통받을 것입니다. AMD를 가진 미국 인구는 2050년까지 두 배가 될 것입니다. 건성 AMD는 AMD 환자의 90%를 차지하지만 습성 AMD는 대부분의 시각 장애를 유발합니다. 건성 AMD는 분류 체계에 따라 다양한 크기와 특징의 드루젠과 색소 변화를 특징으로 합니다. 안저 촬영은 이 특성화를 수행하는 확립된 방법입니다. 건성 AMD 환자는 5년 이내에 13%의 비율로 발생하는 습성 AMD로 진행될 위험이 있습니다. 건성 AMD가 습성 AMD로 진행될 때 망막액 및 출혈의 존재를 포함하여 안저 외관에 변화가 발생합니다. 습성 AMD는 시력 손실을 방지하기 위해 즉각적인 치료가 필요합니다. 항-VEGF 치료 시작 시 시력은 치료 2년 후의 최종 시력을 가장 잘 예측하는 인자입니다. 항-VEGF 요법으로 습성 AMD를 치료하면 90% 이상의 습성 AMD 환자에서 시력이 개선되거나 안정화됩니다. 현재 건성 AMD 환자는 진행 가능성에 대해 매년 평가를 받은 후 집에서 매일 시력을 모니터링하도록 지시받으며 습성 AMD 사례의 약 절반은 환자 증상을 통해 발생하고 절반은 무증상 의사 후속 조치를 통해 발생합니다. Vernier hyperacuity를 사용하는 Amsler 그리드 및 Foresee Home 모니터링을 포함하여 여러 홈 모니터링 시스템이 개발되었습니다. 안저 사진은 발생할 수 있는 시각적으로 명백한 변화로 인해 모니터링을 위한 또 다른 방법이며 저렴한 스마트폰 기반 안저 사진 시스템을 활용하면 접근이 크게 증가할 것입니다.

또한 소아 인구 내에서 소아 안구(특히 안내/후부 안구) 질병을 평가하기 위한 효과적이고 효율적이며 어린이 친화적인 방법을 개발해야 하는 유사하게 중요한 요구가 있습니다. 소아 환자는 까다로운 검사를 받을 수 있으며, 소아가 완전한 시력 검사를 견딜 수 없는 경우 전신 마취가 필요한 경우가 있습니다. 소아 환자에게 더 편안한 세련된 기기 및 기술 발전으로 인해 더 넓은 범위의 기존 치료 설정 내에서 이 특별한 환자 모집단의 안과 치료를 최적화하고 마취 또는 환자에게 괴로움. 예를 들어, 백혈구증(또는 백적색 반사)은 환자가 망막모세포종이라는 안구암에 걸리지 않았는지 확인하는 중요한 의뢰가 될 수 있습니다. 일부 환자의 검진이 어려운 상황에서 의료 제공자는 이러한 환자를 마취 상태로 수술실로 데려가 검사를 받아야 하는 경우가 있어 마취의 위험성과 높은 비용이 수반된다.

중요한 것은 미숙아 망막병증(ROP)은 비정상적인 혈관이 망막 위로 성장하여 미숙아의 실명을 유발할 때 발생합니다. ROP는 신생아 관리의 발전으로 인해 더 많은 아기가 더 어린 나이에 생존하기 때문에 더 자주 발생합니다. 많은 병원에 직원이나 근처에 어린이 안과 전문의가 없기 때문에 ROP 선별 검사는 어렵습니다. 이것은 신생아 관리가 개선되었지만 소아 안구 질환에 대한 안과 전문 지식이 부족한 개발 도상국에서 훨씬 더 큰 공중 보건 문제입니다. ROP 원격 진료 프로그램을 통해 의사는 U-M Kellogg Eye Center와 같은 대규모 의료 센터에서 해석할 이미지를 보낼 수 있습니다. 31주 이전에 태어나고 체중이 1,500g 미만인 아기는 ROP를 모니터링하기 위해 반복적인 검사를 받습니다. 소아 망막 카메라를 사용하여 아기의 눈 사진을 찍습니다. Kellogg 팀은 정기적으로 이미지를 함께 또는 원격으로 평가하여 후속 조치 및 치료 결정을 내립니다.

위의 예에서 알 수 있듯이 실명을 예방하기 위해 특히 자원이 부족한 지역 사회에서 그리고 국제적으로 후부 안과 질환을 선별하기 위한 저렴하고 신뢰할 수 있으며 사용자 친화적인 진단 양식이 필요합니다. 시력 검사의 접근성과 휴대성을 높이면 원격 지역 사회와 입원 환자 환경 모두에서 안과 치료의 범위를 개선할 수 있습니다. 안과학은 눈의 광학적 투명성과 안구 질환 진단에서 안구 검사의 중요성을 감안할 때 원격 검사 및 평가에 고유하게 적합합니다. 본 연구는 망막의 고품질, 광시야 이미지를 캡처할 수 있는 스마트폰 기반 카메라를 평가합니다.

이것은 여러 사이트에서 수행되는 다중 사이트 단면 진단 연구입니다. 각 현장에서 진료소, 입원 환자 및 수술실 환경에서 환자에게 접근합니다. 사진은 전통적인 데스크탑 안저 사진을 포함한 치료 표준과 함께 스마트폰 기반 카메라로 촬영됩니다. 안질환 진단을 위한 스마트폰 기반 카메라의 타당성과 정확성을 테스트한다.

여러 안과 전문의가 스마트폰 안저 사진, 전통적인 망막 사진 및 문제의 안구 질환(당뇨병성 망막병증, 연령 관련 황반 변성, 녹내장, 미숙아 망막병증 등)에 대한 기록된 안과 검사에 등급을 매길 것입니다. 안과 질환의 진단에 대한 채점자 간의 합의가 평가됩니다. 당뇨병성 망막병증이나 녹내장 진단의 민감도와 특이도도 스마트폰을 통해 평가할 예정이며, 전통적인 망막 영상을 참조 표준으로 사용하고 별도의 분석에서는 안과 의사의 검사를 참조 표준으로 사용합니다. 프로젝트의 목표는 다음과 같습니다.

목표 1: (A) 외래 환자 및 입원 환자 치료 환경에서의 안과 의사 검사 및 (B) 전통적인 안저 사진 촬영과 관련하여 스마트폰 카메라를 사용하여 후방 안과 질환(예: 당뇨병성 망막증, 녹내장, 황반 변성) 진단의 민감도 및 특이성을 평가하기 위해 가능할 때.

목표 2: 외래 환자, 입원 환자 및 수술 치료 설정에서 후방 안과 질환(망막 및 시신경 머리)의 영상화를 위한 소아 친화적 접근 방식으로서 스마트폰 기반 카메라의 타당성을 평가하고 중요한 소아 상태(예: 미숙아의 백혈구 및 망막 병증).

목표 3: 스마트폰 기반 카메라로 촬영한 후방 눈과 관련된 다양한 질병의 진단에서 마스크를 착용한 그레이더 간의 동의를 평가합니다.