Исследователи из совместной лаборатории «Сколтеха» и Университета Шарджи и их коллеги из Института AIRI автоматизировали анализ снимков сетчатки глаза для диагностики диабетической ретинопатии — повреждения сетчатки при сахарном диабете.

Ране офтальмологи производили обследование с помощью фундус-камеры, а затем вручную сегментировали изображение, выделяя сосуды разной длины, ширины и извилистости. Однако сегментация изображения вручную очень сложна, требует много времени и подвержена ошибкам. Сложность процесса связана с большим количеством значимых мелких деталей на снимках сетчатки. Их нередко упускают и ранее предложенные для этой задачи нейросети, и даже некоторые врачи при ручной разметке изображений, отмечают исследователи.

Новый метод заключается в использовании искусственного интеллекта для этих задач. В частности, решение показало точность более 97% и чувствительность выше 84% в базе данных Drive.

Аспирант «Сколтеха» по программе «Инженерные системы» Мелаку Гетахун рассказал о важности чувствительности в этом процессе, поскольку она отражает способность модели распознавать микрососуды, с которыми у предыдущих моделей были сложности. По его словам, ученые «ввели алгоритм, который настраивает выдачу модели за счет понимания сути данных на снимке сосудов сетчатки. Тем самым мы избегаем случаев, когда относящиеся к сосудам пиксели ошибочно распознаются как фон».

К числу сложностей исследователи также отнесли ограниченный размер датасета. «Из-за этого страдала способность модели к обобщению, распространению на те данные, которых модель не видела. Однако, благодаря тщательному применению методов увеличения объема данных и их обработки, нам удалось значительно улучшить результат» — рассказал старший научный сотрудник Центра ИИ «Сколтеха» Олег Рогов.

Разработчики метода считают, что в будущем он может стать стандартным инструментом для скрининга глазных заболеваний. В результате «это будет способствовать ранней диагностике и предотвращению трудноизлечимых глазных заболеваний, таких как диабетическая ретинопатия, распространённая среди больных диабетом, а также других патологий микрососудов глаза», добавил профессор Университета Шарджи Рифат Хамуди.