Automatisert screeningenhet for å oppdage MTMROP

Retinopati av prematuritet er en sykdom som utvikler seg når babyer blir født for tidlig, før netthinnen er fullt utviklet. Det er en ledende årsak til barndomsblindhet over hele verden, men blindhet kan vanligvis unngås med nøyaktig diagnose og rettidig behandling av babyer med behandlingskrevende sykdom. Formålet med diagnostiske øyeundersøkelser (noen ganger referert til som "ROP-screening"-undersøkelser av klinikere) er å identifisere alvorlig sykdom som krever behandling, og administrere behandling, for å redusere risikoen for blindhet.

Hvert land har akseptert kriterier for hvilke babyer som trenger øyeundersøkelser for ROP. I USA krever alle babyer født mindre enn 31 uker etter menstruasjonsalderen (PMA) eller under 1500 gram diagnostiske øyeundersøkelser som starter ved 31 uker PMA eller 4 uker etter fødselen, avhengig av hva som er senere. Undersøkelser gjentas med 1-2 ukers mellomrom avhengig av sykdomsnivået som ble identifisert ved undersøkelsen.

Diagnose av ROP stilles enten ved bruk av oftalmoskopi (personlig undersøkelse ved sengekanten) eller ved bruk av telemedisin med digital fjernavbildning av fundus. Telemedisin har blitt en akseptabel standard for omsorg for ROP-diagnostiske undersøkelser, og i de fleste telemedisinske arbeidsflyter gjentas undersøkelser ukentlig for å minimere risikoen for manglende ROP. Enten undersøkelser skjer personlig eller via telemedisin, er øyelegen ansvarlig for å dokumentere tilstedeværelse eller fravær av ROP ved å bruke retningslinjene for International Classification of ROP (ICROP), inkludert å dokumentere tilstedeværelse og grad av sone, stadium og pluss sykdom.

Sone-, stadium- og plusssykdomsklassifiseringene fører til generelle sykdomsgradskategorier, som definert av studien tidlig behandling for ROP (ETROP) (se tabell). ETROP-studien fastslo at akuttbehandling (innen 48 timer) skulle skje når babyer utvikler "type 1" ROP, men var ikke indisert for babyer med type 2 ROP eller mindre. Retningslinjer for oppfølging fastsettes av ansvarlig lege basert på sykdomsnivået, selv om disse vanligvis forekommer ukentlig innen telemedisin.

ROP "screening"-kriterier er utformet for å være svært sensitive, slik at babyer med enhver risiko for å utvikle type 1 ROP fanges opp i screeningpopulasjonen og får diagnostiske øyeundersøkelser. Som et resultat har de fleste babyer som får undersøkelser ikke alvorlig ROP ved undersøkelse. ROP-undersøkelser (spesielt i person oftalmoskopiske undersøkelser hvor skleral depresjon benyttes) er belastende for de nyfødte, og tidkrevende for øyelegen, og dermed er dagens system ineffektivt og utsetter nyfødte for ekstra stress, som kan ha betydelig kort og lang sikt konsekvenser. Den ideelle løsningen ville være å redusere antall personlige undersøkelser en baby mottar uten å gå glipp av noen tilfeller av type 1 ROP, og begrense antallet diagnostiske øyeundersøkelser en øyelege trenger å utføre til de babyene med mer enn mild ROP (type 2 eller verre).

Dette scenariet er direkte analogt med diabetisk retinopati, hvor anbefalingen er at alle diabetikere skal ta en synsundersøkelse hvert år, selv om kun et lite mindretall vil ha behandlingskrevende sykdom. Ved diabetisk retinopati har autonom AI gitt en alternativ pleieleveringsmodell der screeningundersøkelser skjer på primærhelsekontoret, og kun positive skjermer sendes til full oftalmoskopisk undersøkelse hos en øyelege.

I denne kliniske studien foreslår vi å bruke i-ROP DL-systemet som en autonom screeningprogramvare som medisinsk utstyr for påvisning av "mer enn mild ROP" (MTMROP) definert som type 2 eller type 1 ROP ved bruk av ETROP-kriterier. Digitale bilder kan erverves av en tekniker på en standardisert måte. Systemet kan analysere bildene og gi et positivt eller negativt eksamensresultat.

• Et positivt resultat utløser en henvisning til telemedisinsk vurdering av en øyelege som bruker samme sett med bilder (krever ikke ekstra stress for babyer). Den ansvarlige klinikeren kan dokumentere nivået av ROP og anbefale enten personlig undersøkelse for mulig behandling, eller gjenta screeningundersøkelse eller telemedisinsk gjennomgang med passende intervall.
• Et negativt resultat utløser automatisk en planlagt oppfølgingstime for gjentatt screeningundersøkelse om 1 uke.

i-ROP DL-systemet ble opprinnelig opplært til å diagnostisere pluss sykdom på 3 nivåer (ingen pluss, pre-pluss eller pluss). Etterfølgende arbeid ved å bruke utdataene for plusssykdomsklassifisering, utviklet vi konseptet med en "vaskulær alvorlighetsgrad" (VSS) som en utgang av systemet. VSS påføres i øyehøyde fra 1-9 og reflekterer spekteret av vaskulære endringer i pre-pluss og pluss sykdom. Fordi pre-pluss og pluss sykdom utvikler seg i mer alvorlig ROP, kan VSS brukes som en objektiv vurdering av ROP-alvorlighetsgrad, økende med økende sykdomsstadium og generell kategori av ROP.

Med passende cut-point kan VSS-en brukes til screeningformål for å sikre nesten 100 % sensitivitet for påvisning av behandlingskrevende (type 1) ROP, og høy sensitivitet for påvisning av type 2 (eller verre) ROP. Cut-point for denne studien vil være >=2,9.

Denne studien vil bruke et stort multisenterdatasett med bilder som er tatt som en del av Multicenter Telemedicine Approaches to Evaluating Acute-phase ROP (e-ROP) Study, en National Institute of Health multisenterstudie.

Det er viktig at e-ROP-studien ble designet og utført prospektivt for å evaluere telemedisinske øyeundersøkelser sammenlignet med personlige oftalmoskopiske undersøkelser. Digitale fundusbilder ble tatt med Retcam Shuttle av trente teknikere ved bruk av en standardisert protokoll for bildeinnsamling. Bilder ble deretter lest av telemedisinske gradere. Alle babyer mottok personlig oftalmologiske undersøkelser av øyeleger som var maskert til bildene og ikke var en del av bildeopptaksprosessen. Med andre ord, studien var perfekt designet for å evaluere en autonom screeningmodell for ROP der bilder ervervet av ikke-leger ved bruk av en definert protokoll på pleiepunktet og bare positive undersøkelser blir deretter gjennomgått av øyelegen.