Smartphone-screening voor oogziekten

Miljoenen Amerikanen lopen risico op gezichtsbedreigende ziekten en hebben ofwel geen toegang tot oogzorgdiensten of zijn zich er niet van bewust dat oogzorgscreening hun risico op verlies van gezichtsvermogen zou kunnen verminderen. Daarnaast is er landelijk een tekort aan oogzorgverleners. Eerstelijnszorgverleners hebben onvoldoende middelen om effectief te screenen op zichtbedreigende aandoeningen. Van de drie belangrijkste oorzaken van blijvend verlies van gezichtsvermogen en blindheid bij volwassenen in de Verenigde Staten (namelijk diabetische retinopathie, glaucoom en leeftijdsgebonden maculaire degeneratie), tasten alle drie de ziekten grotendeels structuren aan in wat wordt aangeduid als het "achterste deel van de het oog." Dit omvat het netvlies en de oogzenuw, evenals het bijbehorende vaatstelsel. Het achterste deel van het oog vereist geavanceerde instrumenten, training en technologische vooruitgang om pathologie te visualiseren en onderzoek in het achterste deel van het oog te optimaliseren, en dienovereenkomstig te screenen op gezichtsbedreigende oogziekten op een manier die voorheen niet mogelijk was. Dit is echter nog steeds grotendeels beperkt tot oogzorgspecifieke instellingen die over de training en middelen beschikken om in deze technologisch geavanceerde instrumenten te investeren. Er blijft dus een kritieke behoefte aan het ontwikkelen van veilige, effectieve, direct beschikbare en efficiënte methoden en hulpmiddelen om onderzoek en screening op gezichtsbedreigende ziekten te optimaliseren. Bovendien moeten deze tools toepasbaar zijn in verschillende oogzorgomgevingen, inclusief intramurale en poliklinische klinische contexten om de oogzorg te optimaliseren. Bij afwezigheid van dergelijke hulpmiddelen zullen patiënten beperkte toegang tot oogzorg blijven hebben en risico blijven lopen op gezichtsbedreigende oogaandoeningen die anders voorkomen en adequaat behandeld zouden kunnen worden.

Diabetes mellitus is wereldwijd een belangrijke doodsoorzaak en invaliditeit. De Wereldgezondheidsorganisatie schat dat wereldwijd meer dan 346 miljoen mensen DM hebben en dat tegen 2030 naar schatting 552 miljoen mensen getroffen zullen zijn. Diabetische retinopathie is de meest voorkomende microvasculaire complicatie van diabetes en treft bijna alle patiënten met een voorgeschiedenis van diabetes gedurende 15 jaar of langer. Onder Amerikaanse volwassenen van 40 jaar of ouder heeft naar schatting 28,5% -40,3% van de diabetici diabetische retinopathie en 4,4% -8,2% visusbedreigende retinopathie hebben, met hogere schattingen onder niet-Spaanse zwarte individuen. Epidemiologische studies van het National Eye Institute onthullen dat diabetes de belangrijkste oorzaak is van verlies van gezichtsvermogen bij volwassenen in de werkende leeftijd in de VS, en richtlijnen bevelen aan dat patiënten met diabetes ten minste jaarlijks een verwijd onderzoek van het achterste deel van het oog ondergaan. Dit is met name belangrijk voor het opsporen en behandelen van met diabetes geassocieerde oogaandoeningen, aangezien patiënten vaak asymptomatisch zijn tot in een vergevorderd stadium, waarna het herstel van het gezichtsvermogen beperkt kan zijn. Ondanks de afwezigheid van visuele symptomen bij patiënten zonder of met vroege diabetische oogcomplicaties, hebben aandoeningen zoals diabetische retinopathie een herkenbaar latent stadium, dat gemakkelijk kan worden gediagnosticeerd en beoordeeld door retinale beeldvorming (fundusfotografie). Gezien de prevalentie en klinisch stille (maar onderzoek-schijnbare) progressie, is diabetische retinopathie een ideale screeningsziekte. Bovendien bevordert visuele uitkomst vroege detectie en behandeling. Er zijn effectieve, universeel overeengekomen behandelingen voor diabetische retinopathie, waaronder laserfotocoagulatie voor proliferatieve retinopathie, intravitreale injecties en focale fotocoagulatie voor diabetisch macula-oedeem, en verbeterde controle van glucose en bloeddruk. Ondanks richtlijnen voor jaarlijkse screening en de voordelen van vroege detectie met betrekking tot de resultaten van het gezichtsvermogen en de algehele controle van diabetes, is er een aanzienlijke kloof in de zorg met betrekking tot de jaarlijkse retinale screening voor diabetici. Geschat wordt dat bijna de helft van de volwassenen met DM in de VS niet de aanbevolen screenings ondergaan. Screening kan nog sporadischer zijn in delen van de wereld met een tekort aan oogartsen.

Deze studie probeert vast te stellen of een smartphonecamera en een bevestigbaar apparaat met optica en verlichting specifiek voor beeldvorming van het achterste deel van het oog een effectief screeninginstrument is dat kan worden gebruikt om het achterste oogonderzoek te optimaliseren en om de toegang en het gemak van diagnose te verbeteren , en vroege interventie bij oogziekten.

Glaucoom is een andere ziekte die het achterste deel van het oog aantast, met name de oogzenuw, en is wereldwijd de tweede belangrijkste oorzaak van blindheid. Met name openkamerhoekglaucoom is een chronische, verraderlijke ziekte met progressief verlies van perifeer tot centraal zicht. Bij een vroege diagnose en behandeling kan echter permanent verlies van het gezichtsvermogen, dat zich in latere stadia van de ziekte manifesteert, worden voorkomen. De diagnose van glaucoom is doorgaans afhankelijk van zowel structurele veranderingen in de oogzenuw als functionele gezichtsveldtekorten. Het diagnosticeren en screenen van DrDeramus in omgevingen met weinig middelen kan een uitdaging zijn. Een onderzoek naar de perimetrie van de frequentieverdubbelingstechniek (FDT) op het platteland van India vond bijvoorbeeld een zeer lage gevoeligheid voor deze test (7%), terwijl studies in geïndustrialiseerde omgevingen een veel hogere gevoeligheid hebben gevonden (59%). Bovendien vereisen veel structurele testmodaliteiten, zoals OCT van de retinale zenuwvezellaag en stereoscopische oogzenuwfotografie, zowel gespecialiseerde apparatuur als deskundige analyse om effectief te kunnen worden gebruikt bij de diagnose.

Leeftijdsgebonden maculaire degeneratie (AMD) is de belangrijkste oorzaak van onomkeerbare blindheid in de ontwikkelde wereld. Wereldwijd zijn 14 miljoen mensen blind door natte LMD. Tegen 2020 zullen wereldwijd naar schatting 196 miljoen mensen aan AMD lijden. De Amerikaanse bevolking met AMD zal tegen 2050 verdubbelen. Droge AMD is goed voor 90% van de AMD-patiënten, maar natte AMD veroorzaakt de meeste visuele beperkingen. Droge LMD wordt gekenmerkt door drusen van verschillende grootte en kenmerken en pigmentveranderingen met een classificatiesysteem. Fundusfotografie is een gevestigde methode om deze karakterisering uit te voeren. Patiënten met droge AMD lopen risico op progressie naar natte AMD, wat binnen 5 jaar met 13% voorkomt. Wanneer droge AMD overgaat in natte AMD, treden er veranderingen op in het uiterlijk van de fundus, waaronder de aanwezigheid van retinale vloeistof en bloedingen. Natte AMD vereist een snelle behandeling om verlies van het gezichtsvermogen te voorkomen. De gezichtsscherpte bij aanvang van de anti-VEGF-therapie is de beste voorspeller voor de uiteindelijke gezichtsscherpte 2 jaar na de therapie. Behandeling van natte LMD met anti-VEGF-therapie resulteert in verbetering of stabilisatie van het gezichtsvermogen bij meer dan 90% van de natte LMD-patiënten. Momenteel worden patiënten met droge AMD jaarlijks geëvalueerd op mogelijke progressie en krijgen ze vervolgens de instructie om hun gezichtsvermogen dagelijks thuis te controleren en ongeveer de helft van de gevallen van natte AMD komt door symptomen van de patiënt en de andere helft door asymptomatische follow-up door een arts. Er zijn verschillende thuismonitoringsystemen ontwikkeld, waaronder Amsler-raster en Foresee Home-monitoring met behulp van Vernier-hyperacuity. Fundusfotografie is een andere methode voor monitoring vanwege de visueel zichtbare veranderingen die kunnen optreden, en het gebruik van een goedkoop, op een smartphone gebaseerd fundusfotografiesysteem zou de toegang aanzienlijk vergroten.

Bovendien is er binnen pediatrische populaties een vergelijkbare kritieke behoefte aan het ontwikkelen van effectieve, efficiënte en kindvriendelijke methoden voor het evalueren van pediatrische oogziekten (met name intraoculaire/achterste oogziekten). Pediatrische patiënten kunnen een uitdagend examen vormen, waarbij soms algemene anesthesie nodig is als een kind een volledig oogonderzoek niet kan verdragen. Verfijnde instrumentatie en technologische vooruitgang die comfortabeler zijn voor de pediatrische patiënt, kunnen het mogelijk maken om nieuwe, niet-invasieve fotografische hulpmiddelen te verkennen om de oogzorg bij deze speciale patiëntenpopulatie te optimaliseren binnen een breder scala van gevestigde zorgomgevingen en de noodzaak van onderzoek onder narcose of anesthesie te minimaliseren. ongemak voor de patiënt. Leukocoria (of een wit-rode reflex) kan bijvoorbeeld een belangrijke verwijzing zijn om ervoor te zorgen dat een patiënt geen oogkanker heeft die retinoblastoom wordt genoemd. Gezien de moeilijkheid om sommige patiënten te onderzoeken, moeten zorgverleners deze patiënten soms onder narcose naar de operatiekamer brengen voor onderzoeken, wat risico's op anesthesie en hoge kosten met zich meebrengt.

Belangrijk is dat prematuriteitsretinopathie (ROP) optreedt wanneer abnormale bloedvaten over het netvlies groeien en blindheid veroorzaken bij te vroeg geboren baby's. ROP komt vaker voor omdat meer baby's op jongere leeftijd overleven als gevolg van vooruitgang in de neonatale zorg. Screening op ROP is een uitdaging omdat veel ziekenhuizen geen kinderoogspecialisten in dienst hebben of in de buurt zijn. Dit is een veel groter probleem voor de volksgezondheid in ontwikkelingslanden waar de neonatale zorg is verbeterd, maar oogheelkundige expertise op het gebied van oogziekten bij kinderen ontbreekt. Met het ROP-programma voor telegeneeskunde kunnen artsen beelden verzenden voor interpretatie in grotere medische centra, zoals het U-M Kellogg Eye Center. Baby's geboren vóór 31 weken en met een gewicht van minder dan 1500 gram ondergaan herhaalde screeningen om te controleren op ROP. Foto's van de ogen van de baby's worden gemaakt met behulp van een netvliescamera voor kinderen. Het Kellogg-team evalueert routinematig beelden samen of op afstand om vervolg- en behandelingsbeslissingen te nemen.

Zoals de bovenstaande voorbeelden aangeven, is er behoefte aan goedkope, betrouwbare en gebruiksvriendelijke diagnostische modaliteiten voor screening op posterieure oogaandoeningen, met name in arme gemeenschappen en internationaal, om blindheid te voorkomen. Het vergroten van de toegankelijkheid en draagbaarheid van het oogonderzoek is veelbelovend voor het verbeteren van het bereik van oogheelkundige zorg, zowel in de afgelegen gemeenschap als in intramurale instellingen. Oogheelkunde is bij uitstek geschikt voor screening en evaluatie op afstand, gezien de optische transparantie van het oog en het belang van oogonderzoek bij het diagnosticeren van oogaandoeningen. Deze studie evalueert een op een smartphone gebaseerde camera die in staat is om breedbeeldbeelden van hoge kwaliteit van het netvlies vast te leggen.

Dit is een multi-site, cross-sectioneel diagnostisch onderzoek dat op meerdere locaties wordt uitgevoerd. Op elke locatie worden patiënten benaderd in de kliniek, de intramurale en de operatiekamer. Foto's worden gemaakt met onze smartphone-gebaseerde camera samen met de standaardzorg, inclusief traditionele desktop fundusfotografie. De haalbaarheid en nauwkeurigheid van een op een smartphone gebaseerde camera voor het diagnosticeren van oogziekten zal worden getest.

Verschillende oogheelkundige specialisten beoordelen de fundusfoto's van de smartphone, de traditionele foto's van het netvlies en het gedocumenteerde oogonderzoek voor de oogziekte in kwestie (zoals diabetische retinopathie, leeftijdsgebonden maculaire degeneratie, glaucoom, retinopathie bij prematuren, enz.). De overeenkomst tussen de beoordelaars voor de diagnose oogziekte wordt beoordeeld. De sensitiviteit en specificiteit van diabetische retinopathie of glaucoomdiagnoses met de smartphone zullen ook worden beoordeeld, met behulp van traditionele netvliesbeeldvorming als referentiestandaard en in een afzonderlijke analyse met het oogartsonderzoek als referentiestandaard. Dit zijn de doelstellingen van het project:

Doel 1: de sensitiviteit en specificiteit beoordelen van de diagnose van posterieure oogziekte (bijv. diabetische retinopathie, glaucoom, maculaire degeneratie) met een smartphonecamera ten opzichte van (A) oogartsonderzoek in poliklinische en intramurale zorgomgevingen en (B) traditionele fundusfotografie wanneer mogelijk.

Doel 2: de haalbaarheid beoordelen van onze op smartphones gebaseerde camera als een kindervriendelijke benadering voor beeldvorming van posterieure oogaandoeningen (netvlies en oogzenuwkop) in de poliklinische, intramurale en operatieve zorgomgevingen, en om de gevoeligheid en specificiteit van diagnose bij screening op belangrijke pediatrische aandoeningen (bijv. leukocorie en retinopathie bij prematuren).

Doel 3: de overeenkomst beoordelen tussen gemaskerde klassers bij de diagnose van verschillende ziekten waarbij het achterste oog betrokken is, zoals afgebeeld door onze op een smartphone gebaseerde camera.