Smarttelefonscreening for øyesykdommer

Millioner av amerikanere står i fare for synstruende sykdommer og kan enten ikke få tilgang til øyepleietjenester eller uvitende om at øyebehandlingsscreening kan redusere risikoen for synstap. I tillegg er det nasjonal mangel på øyepleiere. Primærpleieleverandører mangler ressurser til effektivt å undersøke for synstruende tilstander. Av de tre ledende årsakene til permanent synstap og blindhet hos voksne i USA (nemlig diabetisk retinopati, glaukom og aldersrelatert makuladegenerasjon), påvirker alle tre sykdommene i stor grad strukturer i det som omtales som "bakre del av øyet." Dette omfatter netthinnen og synsnerven, samt tilhørende vaskulatur. Den bakre delen av øyet krever avansert instrumentering, opplæring og teknologiske fremskritt for å visualisere patologi og optimere undersøkelsen i den bakre delen av øyet, og følgelig screene for synstruende øyesykdommer på en måte som tidligere ikke var mulig. Dette er imidlertid fortsatt i stor grad begrenset til øyepleiespesifikke omgivelser som har opplæringen og ressursene tilgjengelig for å investere i disse teknologisk avanserte instrumentene. Det er derfor fortsatt et kritisk behov for å utvikle sikre, effektive, lett tilgjengelige og effektive metoder og verktøy for å optimalisere undersøkelse og screening for synstruende sykdommer. I tillegg bør disse verktøyene være anvendelige i en rekke øyepleiemiljøer, inkludert polikliniske og polikliniske sammenhenger for å optimalisere øyepleien. I mangel av slike verktøy vil pasienter fortsatt ha begrenset tilgang til øyebehandling og fortsatt være i fare for synstruende øyesykdommer som ellers kunne forebygges og behandles på riktig måte.

Diabetes mellitus er en ledende årsak til død og funksjonshemming over hele verden. Verdens helseorganisasjon anslår at mer enn 346 millioner mennesker over hele verden har DM, og det er anslått at 552 millioner mennesker kan bli berørt innen 2030. Diabetisk retinopati er den vanligste mikrovaskulære komplikasjonen ved diabetes, og påvirker nesten alle pasienter med diabetes i 15 år eller mer. Blant amerikanske voksne i alderen 40 år eller eldre har anslagsvis 28,5 %–40,3 % av diabetikere diabetisk retinopati og 4,4 %–8,2 % har synstruende retinopati, med høyere estimater blant ikke-spanske svarte individer. Epidemiologiske studier fra National Eye Institute avslører at diabetes er den viktigste årsaken til synstap hos voksne i arbeidsfør alder i USA, og retningslinjer anbefaler at pasienter med diabetes minst gjennomgår en årlig utvidet undersøkelse av den bakre delen av øyet. Dette er spesielt viktig for å oppdage og behandle diabetesrelaterte øyetilstander, da pasienter ofte er asymptomatiske inntil et fremskredent stadium, hvor synsgjenoppretting kan være begrenset. Til tross for fravær av visuelle symptomer hos de pasientene med ingen eller med tidlige diabetiske øyekomplikasjoner, har tilstander som diabetisk retinopati et gjenkjennelig latent stadium, som lett kan diagnostiseres og graderes ved netthinneavbildning (fundusfotografering). Gitt dens utbredelse og klinisk stille (men undersøkelse-tilsynelatende) progresjon, er diabetisk retinopati en ideell screeningsykdom. Videre favoriserer visuelt utfall tidlig oppdagelse og behandling. Det finnes effektive, universelt vedtatte behandlinger for diabetisk retinopati som inkluderer laserfotokoagulering for proliferativ retinopati, intravitreale injeksjoner og fokal fotokoagulasjon for diabetisk makulaødem, og forbedret glukose- og blodtrykkskontroll. Til tross for retningslinjer for årlig screening og fordelene med tidlig deteksjon når det gjelder synsutfall og generell diabetessykdomskontroll, er det et betydelig gap i omsorgen med hensyn til årlig retinal screening for diabetikere. Det er anslått at nesten halvparten av voksne med DM i USA ikke mottar anbefalte screeninger. Screening kan være enda mer sporadisk i områder av verden med mangel på øyeleger.

Denne studien søker å finne ut om et smarttelefonkamera og en festbar enhet med optikk og belysning spesifikt for avbildning av den bakre delen av øyet er et effektivt screeningsverktøy som kan brukes til å optimere den bakre øyeundersøkelsen, og for å forbedre tilgangen og lette diagnosen. , og tidlig intervensjon ved øyesykdommer.

Glaukom er en annen sykdom som påvirker den bakre delen av øyet, spesielt synsnerven, og er den nest største årsaken til blindhet på verdensbasis. Spesielt åpenvinklet glaukom er en kronisk, snikende sykdom med progressivt tap av perifert til sentralt syn. Når diagnostisert og behandlet tidlig, kan imidlertid permanent synstap, som manifesterer seg i senere stadier av sykdommen, forhindres. Diagnosen glaukom er typisk avhengig av både strukturelle endringer i synsnerven og funksjonelle synsfeltmangler. Diagnostisering og screening av glaukom i ressurssvake omgivelser kan være utfordrende. For eksempel fant en studie av Frequency Doubling Technique (FDT) perimetri på landsbygda i India svært lav følsomhet for denne testen (7 %), mens studier i industrialiserte omgivelser har funnet mye høyere sensitivitet (59 %). Videre krever mange strukturelle testmetoder som OCT av retinal nervefiberlaget og stereoskopisk optisk nervefotografering både spesialisert utstyr og ekspertanalyse for å bli effektivt brukt i diagnostisering.

Aldersrelatert makuladegenerasjon (AMD) er den viktigste årsaken til irreversibel blindhet i den utviklede verden. På verdensbasis er 14 millioner mennesker blinde på grunn av våt AMD. Innen 2020 vil anslagsvis 196 millioner mennesker lide av AMD over hele verden. Den amerikanske befolkningen med AMD vil dobles innen 2050. Tørr AMD står for 90 % av AMD-pasienter, men våt AMD forårsaker de fleste synshemminger. Tørr AMD er preget av drusen av ulik størrelse og egenskaper og pigmentforandringer med et klassifiseringssystem. Fundusfotografering er en etablert metode for å utføre denne karakteriseringen. Pasienter med tørr AMD har risiko for progresjon til våt AMD, som oppstår med en hastighet på 13 % innen 5 år. Når tørr AMD utvikler seg til våt AMD, oppstår endringer i fundusutseendet, inkludert tilstedeværelse av netthinnevæske og blødning. Våt AMD krever rask behandling for å forhindre synstap. Synsstyrken ved oppstart av anti-VEGF-behandling er den beste prediktoren for endelig synsskarphet 2 år etter behandlingen. Behandling av våt AMD med anti-VEGF-terapi resulterer i forbedring eller stabilisering av synet hos over 90 % av våte AMD-pasienter. For tiden blir pasienter med tørr AMD evaluert årlig for mulig progresjon og blir deretter bedt om å overvåke synet daglig hjemme og omtrent halvparten av tilfellene av våt AMD kommer gjennom pasientsymptomer og halvparten gjennom asymptomatisk legeoppfølging. Flere hjemmeovervåkingssystemer er utviklet, inkludert Amsler grid og Foresee Home monitoring ved bruk av Vernier hyperacuity. Fundusfotografering er en annen metode for overvåking på grunn av de visuelt tilsynelatende endringene som kan oppstå, og bruk av et rimelig, smarttelefonbasert fundusfotograferingssystem vil øke tilgangen betraktelig.

I tillegg, innenfor pediatriske populasjoner, er det et tilsvarende kritisk behov for å utvikle effektive, effektive og barnevennlige metoder for å evaluere for pediatriske øyesykdommer (spesielt intraokulære/bakre øye). Pediatriske pasienter kan utgjøre en utfordrende eksamen, der generell anestesi noen ganger er nødvendig hvis et barn ikke er i stand til å tolerere en fullstendig øyeundersøkelse. Raffinert instrumentering og teknologiske fremskritt som er mer behagelig for den pediatriske pasienten, kan gjøre det mulig å utforske nye, ikke-invasive fotografiske verktøy for å optimalisere øyepleie i denne spesielle pasientpopulasjonen innenfor et bredere spekter av etablerte omsorgsinnstillinger og minimere behovet for undersøkelse under anestesi eller plager for pasienten. For eksempel kan leukokoria (eller en hvit rød refleks) være en viktig henvisning for å sikre at en pasient ikke har en øyekreft kalt retinoblastom. Gitt vanskeligheten med å undersøke noen pasienter, må leverandørene til tider ta disse pasientene til operasjonssalen for undersøkelser under anestesi, noe som har risiko for anestesi sammen med høye kostnader.

Viktigere, Retinopati av prematuritet (ROP) oppstår når unormale blodårer vokser over netthinnen og forårsaker blindhet hos premature babyer. ROP skjer oftere fordi flere babyer overlever i yngre aldre på grunn av fremskritt innen neonatal omsorg. Screening for ROP er utfordrende fordi mange sykehus ikke har barneøyespesialister på personalet eller i nærheten. Dette er et mye større folkehelseproblem i utviklingsland hvor nyfødtomsorgen har blitt bedre, men oftalmisk ekspertise innen pediatriske øyesykdommer mangler. ROP telemedisin-programmet lar leger sende bilder som skal tolkes ved større medisinske sentre, som UM Kellogg Eye Center. Babyer født før 31 uker og som veier mindre enn 1500 gram gjennomgår gjentatte screeninger for å overvåke for ROP. Fotografier av babyenes øyne er tatt med et pediatrisk netthinnekamera. Kellogg-teamet evaluerer rutinemessig bilder sammen eller eksternt for å ta beslutninger om oppfølging og behandling.

Som eksemplene ovenfor indikerer, er det behov for billig, pålitelig og brukervennlig diagnostisk modalitet for screening for posterior øyesykdom, spesielt i ressurssvake lokalsamfunn og internasjonalt, for å forhindre blindhet. Å øke tilgjengeligheten og portabiliteten til øyeundersøkelsen gir store løfter når det gjelder å forbedre rekkevidden til øyepleie, både i det eksterne samfunnet og i stasjonære omgivelser. Oftalmologi er unikt egnet for fjernscreening og evaluering gitt øyets optiske gjennomsiktighet og viktigheten av okulær undersøkelse for å diagnostisere øyesykdom. Denne studien evaluerer et smarttelefonbasert kamera som er i stand til å ta høykvalitets, bredfeltsbilder av netthinnen.

Dette er en multi-site, tverrsnittsdiagnostisk studie som utføres på flere steder. På hvert sted vil pasienter bli oppsøkt i klinikken, døgnet og operasjonsstuene. Fotografier vil bli tatt med vårt smarttelefonbaserte kamera sammen med standarden for omsorg, inkludert tradisjonell stasjonær fundusfotografering. Gjennomførbarheten og nøyaktigheten til et smarttelefonbasert kamera for å diagnostisere øyesykdommer vil bli testet.

Flere øyespesialister vil gradere bunnen av smarttelefonen, de tradisjonelle netthinnefotografiene og den dokumenterte øyeundersøkelsen for den aktuelle øyesykdom (som diabetisk retinopati, aldersrelatert makuladegenerasjon, glaukom, retinopati hos prematuritet, etc.). Avtalen mellom graderene for diagnostisering av øyesykdom vil bli vurdert. Sensitiviteten og spesifisiteten til diabetisk retinopati eller glaukomdiagnoser med smarttelefonen vil også bli vurdert, ved bruk av tradisjonell netthinneavbildning som referansestandard og i en egen analyse med øyelegeundersøkelse som referansestandard. Følgende er målene med prosjektet:

Mål 1: å vurdere sensitiviteten og spesifisiteten til diagnose av bakre øyesykdom (f.eks. diabetisk retinopati, glaukom, makuladegenerasjon) med et smarttelefonkamera i forhold til (A) øyelegeundersøkelse i polikliniske og polikliniske behandlingsmiljøer og (B) tradisjonell fundusfotografering når det er mulig.

Mål 2: å vurdere gjennomførbarheten av vårt smarttelefonbaserte kamera som en pediatrisk-vennlig tilnærming for avbildning av bakre øyesykdom (retina og synsnervehode) i poliklinisk, stasjonær og operativ omsorg, og å vurdere sensitivitet og spesifisitet av diagnose ved screening for viktige pediatriske tilstander (f.eks. leukokori og retinopati hos prematuritet).

Mål 3: å vurdere samsvaret mellom maskerte gradere i diagnostisering av ulike sykdommer som involverer det bakre øyet som avbildet av vårt smarttelefonbaserte kamera.