Mobiele medische applicatie voor kosteneffectieve scheelzienscreening

Het doel van het voorgestelde project is de ontwikkeling en evaluatie van een nieuwe mobiele medische toepassing voor de detectie en monitoring van scheelzien (oogafwijking). De beeldanalysetechnologie die nodig is om strabisme te meten met behulp van de cornea-reflectietechniek (Photographic Hirschberg Test) is al vele decennia beschikbaar, maar is nog nooit gebruikt met een smartphone. Een smartphoneplatform zal kostenbelemmeringen wegnemen (aangezien de hardware wordt onderhouden en geüpdatet door de smartphone-industrie), wat leidt tot een snelle, wijdverbreide toepassing en het mogelijk maakt dat de technologie eindelijk zijn potentiële impactniveau bereikt voor de oogzorg bij kinderen bij de detectie en behandeling van strabisme. Strabismus veroorzaakt visuele verwarring en dubbel zien, wat er uiteindelijk toe leidt dat de hersenen het zicht van het afwijkende oog onderdrukken. Bij kinderen resulteert dit in onderontwikkeling (amblyopie) met blijvend verlies van gezichtsvermogen in het afwijkende oog als het niet op jonge leeftijd wordt ontdekt en behandeld. Strabismus bij kinderen wordt ook in verband gebracht met coördinatieproblemen zoals houdingsinstabiliteit en ernstige sociale achterstanden. Scheelzien ontwikkelt zich bij naar schatting 3-8% van de kinderen in de VS. Het prototype van de smartphone-app (hier aangeduid als de Mobile Eye Alignment App - MEAA), maakt gebruik van fotografische analyse van de hoornvliesreflectie (Purkinjie-beeld) gegenereerd door de smartphonecamera flash. De cornea-reflectiemethode gebruikt de verplaatsing van de reflectie van het midden van de pupil in het afwijkende oog om de hoeveelheid oogafwijking te berekenen. Deze meettechniek zal voor het voorgestelde project worden ingezet met behulp van de hardware van de iPhone, een populaire telefoon met een iOS-besturingssysteem. Voorlopige resultaten suggereren dat de app verschillen in ooguitlijning van 1,6° (2,8 prismadioptrieën) kan meten. Indien succesvol ontwikkeld, kan de app worden gebruikt om pediatrisch scheelzienonderzoek te bevorderen door de kosten van het verzamelen van enorme hoeveelheden gegevens van de algemene bevolking en onderbediende of afgelegen populaties voor epidemiologische studies te vergemakkelijken en te verlagen, en door onderzoekers in staat te stellen ooguitlijning vast te leggen gegevens veel vaker dan nu mogelijk is. Zo'n hulpmiddel zou de natuurlijke geschiedenis van scheelzien beter kunnen schetsen en misschien helpen de oorzaken ervan te bepalen. Hoewel er apparaten beschikbaar zijn die deze metingen kunnen uitvoeren, zijn de kosten onbetaalbaar hoog (> $ 3.000 per stuk) en zullen ze de wijdverbreide beschikbaarheid van smartphones niet halen. Klinische doelen voor de app zijn om oogartsen een objectief meetinstrument in de onderzoekskamer te bieden, dagelijkse monitoring van behandelingseffecten mogelijk te maken en uiteindelijk te gebruiken als screeningsinstrument door schoolverpleegkundigen, kinderartsen en ouders. De belemmeringen voor het marktsucces van stand-alone apparaten zijn niet de nauwkeurigheidsgevoeligheid of specificiteit van de fotografische analysetechniek die is gerapporteerd met een gevoeligheid van 53% tot bijna 90% en specificiteit variërend van 76% tot 94% voor strabismusdetectie. Impact van scheelzienscreening voor jongeren - Vroegtijdige opsporing van scheelzien bij jonge kinderen, vooral tijdens de kritieke periode tot 2 jaar, is belangrijk om ervoor te zorgen dat de behandeling zo snel mogelijk wordt toegediend. Het succes van de behandeling van amblyopie hangt af van verschillende factoren, maar voornamelijk van de leeftijd waarop de amblyopie begint en de leeftijd waarop de behandeling wordt gestart. Therapie voor amblyopie is maximaal effectief indien gestart vóór de leeftijd van 3 jaar en kan al na 8 maanden worden gestart, wat de cruciale behoefte aan vroege en brede toegang tot strabismusscreening onderstreept. Landen met al lang bestaande screeningprogramma's voor vroegtijdig zien hebben inderdaad melding gemaakt van aanzienlijk lagere percentages amblyopie. Toegang tot strabismusscreening is ook belangrijk voor oudere schoolgaande kinderen (leeftijd 7-17) die lijden aan amblyopie, voor wie behandeling kan leiden tot aanzienlijke verbeteringen in de gezichtsscherpte, variërend van 20% tot 70% van de patiënten, afhankelijk van hun leeftijdsgroep.

Doelstellingen Specifiek Doel 1: Ontwikkel en test de belangrijkste functionaliteit van de strabisme-app door metingen met opeenvolgende versies van de prototype-app te vergelijken met bekende hoeken van oogafwijking (niet-steelziende vrijwilligers staren naar doelen buiten de as met bekende excentriciteit). Specifiek doel 2: Evalueer de nauwkeurigheid en haalbaarheid van de strabismus-app in een klinische omgeving.

Primaire hypothese: voor scheelzien van 1 tot 30 prismadioptrieën (doelbereik), levert de geoptimaliseerde versie van de app metingen die niet significant verschillen van de grondwaarheid (gesimuleerde scheelzien) of klinische tests van ooguitlijning.