Мобильное медицинское приложение для экономичного скрининга косоглазия

Целью предлагаемого проекта является разработка и оценка нового мобильного медицинского приложения для обнаружения и мониторинга косоглазия (смещение глаз). Технология анализа изображений, необходимая для измерения косоглазия с использованием метода отражения от роговицы (фотографический тест Хиршберга), доступна уже много десятилетий, однако она никогда не применялась с помощью смартфона. Платформа для смартфонов устранит барьеры стоимости (поскольку аппаратное обеспечение поддерживается и обновляется индустрией смартфонов), что приведет к быстрому широкому распространению и позволит технологии, наконец, достичь своего потенциального уровня воздействия на детскую офтальмологическую помощь при обнаружении и лечение косоглазия. Косоглазие вызывает спутанность зрения и двоение в глазах, что в конечном итоге приводит к тому, что мозг подавляет зрение отклонившегося глаза. У детей это приводит к отставанию в развитии (амблиопии) с необратимой потерей зрения в искривленном глазу, если ее не выявить и не лечить в молодом возрасте. Косоглазие у детей также связано с проблемами координации, такими как постуральная неустойчивость и серьезные социальные проблемы. Косоглазие развивается примерно у 3–8% детей в США. В прототипе приложения для смартфона (называемого здесь мобильным приложением для выравнивания глаз — MEAA) используется фотографический анализ отражения от роговицы (изображение Пуркинджи), генерируемое камерой смартфона. вспышка. Метод отражения от роговицы использует смещение отражения от центра зрачка в отклоненном глазу для расчета величины смещения глаза. Этот метод измерения будет развернут для предлагаемого проекта с использованием аппаратного обеспечения iPhone, популярного телефона с операционной системой iOS. Предварительные результаты показывают, что приложение может измерять разницу в выравнивании глаз в 1,6° (2,8 призменных диоптрии). В случае успешной разработки приложение может быть использовано для продвижения исследований педиатрического косоглазия за счет облегчения и снижения стоимости сбора огромных объемов данных от населения в целом и недостаточно обслуживаемых или отдаленных групп населения для эпидемиологических исследований, а также предоставления исследователям возможности фиксировать выравнивание глаз. данные гораздо чаще, чем это возможно в настоящее время. Такой инструмент мог бы лучше очертить естественное течение косоглазия и, возможно, помочь определить его причины. Хотя доступны устройства, которые могут выполнять эти измерения, их стоимость непомерно высока (> 3000 долларов США за штуку) и не достигнет широкой доступности смартфонов. Клинические цели приложения заключаются в том, чтобы предоставить врачам-офтальмологам объективный инструмент измерения в кабинете для осмотра, обеспечить возможность ежедневного мониторинга эффектов лечения и, в конечном итоге, использовать его в качестве инструмента скрининга школьными медсестрами, педиатрами и родителями. Препятствием на пути к успеху автономных устройств на рынке являются не чувствительность к точности или специфичность метода фотографического анализа, о котором сообщается с чувствительностью от 53% до почти 90% и специфичностью в диапазоне от 76% до 94% для обнаружения косоглазия. Влияние скрининга на косоглазие у детей раннего возраста. Раннее выявление косоглазия у детей младшего возраста, особенно в критический период до 2-летнего возраста, важно для обеспечения скорейшего начала лечения. Успех лечения амблиопии зависит от нескольких факторов, но главным образом от возраста, в котором она возникла, и от возраста, в котором было начато лечение. Терапия амблиопии максимально эффективна, если ее начать в возрасте до 3 лет, и ее можно начинать уже в возрасте 8 месяцев, что подчеркивает острую необходимость раннего и широкого доступа к скринингу косоглазия. В самом деле, страны с давно действующими программами раннего скрининга зрения сообщили о значительном снижении показателей амблиопии. Доступ к скринингу косоглазия также важен для детей старшего школьного возраста (7-17 лет), страдающих амблиопией, у которых лечение может привести к значительному улучшению остроты зрения в диапазоне от 20% до 70% пациентов, в зависимости от их возрастной группы.

Цели Конкретная цель 1: разработать и протестировать ключевые функции приложения для исследования косоглазия путем сравнения измерений с последовательными версиями прототипа приложения с известными углами отклонения глаз (добровольцы без косоглазия будут смотреть на объекты вне оси с известным эксцентриситетом). Конкретная цель 2: оценить точность и осуществимость приложения для лечения косоглазия в клинических условиях.

Первичная гипотеза. Для косоглазия в диапазоне от 1 до 30 призменных диоптрий (целевой диапазон) оптимизированная версия приложения будет обеспечивать измерения, которые существенно не отличаются от реальных (имитированное косоглазие) или клинических тестов выравнивания глаз.