Mobilna aplikacja medyczna do opłacalnych badań przesiewowych zeza

Celem proponowanego projektu jest opracowanie i ocena nowatorskiej mobilnej aplikacji medycznej do wykrywania i monitorowania zeza (niewspółosiowości oka). Technologia analizy obrazu niezbędna do pomiaru zeza za pomocą techniki odbicia rogówki (fotograficzny test Hirschberga) jest dostępna od wielu dziesięcioleci, jednak nigdy nie została wdrożona za pomocą smartfona. Platforma smartfonów wyeliminuje bariery związane z kosztami (ponieważ sprzęt jest utrzymywany i aktualizowany przez przemysł smartfonów), prowadząc do szybkiego szerokiego zastosowania i pozwalając technologii ostatecznie osiągnąć swój potencjalny wpływ na okulistę dzieci w wykrywaniu i leczenie zeza. Zez powoduje dezorientację wzrokową i podwójne widzenie, co ostatecznie powoduje, że mózg tłumi widzenie z odchylonego oka. U dzieci skutkuje to niedorozwojem (niedowidzeniem) z trwałą utratą wzroku w skrzywionym oku, jeśli nie zostanie wykryte i leczone w młodym wieku. Zez u dzieci jest również związany z problemami z koordynacją, takimi jak niestabilność postawy i poważne wady społeczne. Szacuje się, że zez rozwija się u około 3-8% dzieci w USA. Prototypowa aplikacja na smartfony (określana tutaj jako Mobile Eye Alignment App – MEAA) wykorzystuje fotograficzną analizę odbicia rogówki (obraz Purkinjiego) generowanego przez aparat w smartfonie Lampa błyskowa. Metoda odbicia rogówki wykorzystuje przesunięcie odbicia od środka źrenicy w odchylonym oku do obliczenia wielkości niewspółosiowości oka. Ta technika pomiarowa zostanie wdrożona do proponowanego projektu z wykorzystaniem sprzętu iPhone'a, popularnego telefonu z systemem operacyjnym iOS. Wstępne wyniki sugerują, że aplikacja może mierzyć różnice w ustawieniu oczu na poziomie 1,6° (2,8 dioptrii pryzmatu). Jeśli aplikacja zostanie pomyślnie opracowana, może zostać wykorzystana do przyspieszenia badań zeza pediatrycznego poprzez ułatwienie i zmniejszenie kosztów gromadzenia ogromnych ilości danych z populacji ogólnej oraz populacji niedostatecznie obsłużonych lub odległych do badań epidemiologicznych oraz umożliwienie naukowcom uchwycenia ustawienia oczu danych znacznie częściej niż jest to obecnie możliwe. Takie narzędzie mogłoby lepiej nakreślić naturalną historię zeza i być może pomóc w ustaleniu jego przyczyn. Chociaż dostępne są urządzenia, które mogą wykonywać te pomiary, koszty są zbyt wysokie (>3000 USD za sztukę) i nie osiągną powszechnej dostępności smartfonów. Celem klinicznym aplikacji jest zapewnienie okulistom obiektywnego narzędzia pomiarowego w sali egzaminacyjnej, umożliwienie codziennego monitorowania efektów leczenia, a docelowo wykorzystanie jako narzędzia przesiewowego przez pielęgniarki szkolne, pediatrów i rodziców. Barierą sukcesu rynkowego samodzielnych urządzeń nie jest dokładność, czułość ani specyficzność techniki analizy fotograficznej, która została zgłoszona z czułością od 53% do prawie 90% i specyficznością w zakresie od 76% do 94% dla wykrywania zeza. Wpływ badań przesiewowych w kierunku zeza u małych dzieci - Wczesne wykrycie zeza u małych dzieci, zwłaszcza w krytycznym okresie do 2 roku życia, jest ważne, aby zapewnić jak najszybsze podjęcie leczenia. Powodzenie leczenia niedowidzenia zależy od kilku czynników, ale przede wszystkim od wieku zachorowania i wieku, w którym rozpoczyna się leczenie. Terapia niedowidzenia jest maksymalnie skuteczna, jeśli zostanie rozpoczęta przed 3 rokiem życia i może zostać rozpoczęta już w wieku 8 miesięcy, co podkreśla krytyczną potrzebę wczesnego i powszechnego dostępu do badań przesiewowych w kierunku zeza. Rzeczywiście, kraje z wieloletnimi programami wczesnych badań przesiewowych wzroku odnotowały znacznie zmniejszone wskaźniki niedowidzenia. Dostęp do badań przesiewowych w kierunku zeza jest również ważny dla starszych dzieci w wieku szkolnym (7-17 lat) cierpiących na niedowidzenie, u których leczenie może doprowadzić do znacznej poprawy ostrości wzroku od 20% do 70% pacjentów, w zależności od przedziału wiekowego.

Cele Cel szczegółowy 1: Opracowanie i przetestowanie kluczowych funkcjonalności aplikacji Strabismus poprzez porównanie pomiarów z kolejnymi wersjami prototypowej aplikacji do znanych kątów odchylenia oka (ochotnicy bez zeza będą patrzeć na cele poza osią o znanej ekscentryczności). Cel szczegółowy 2: Ocena dokładności i wykonalności aplikacji Strabismus w środowisku klinicznym.

Hipoteza podstawowa: W przypadku zeza w zakresie od 1 do 30 dioptrii pryzmatycznych (zakres docelowy) zoptymalizowana wersja aplikacji zapewni pomiary, które nie różnią się istotnie od rzeczywistego zeza (symulowany zez) lub klinicznych testów ustawienia oczu.