Взгляд под микроскопом: новый ИИ-метод диагностирует анемию по видео глаза
Исследователи разработали систему, которая использует короткие видеозаписи глаза, чтобы оценить уровень эритроцитов у человека — без необходимости в иглах.
Эта технология, описанная в статье, опубликованной 8 апреля в журнале npj Digital Medicine, в ходе испытаний с участием 224 добровольцев правильно выявляла анемию более чем в 80% случаев.
Однако авторы исследования предупреждают, что данная технология пока не готова заменить стандартный забор крови. Но они полагают, что её можно использовать как инструмент скрининга для выявления людей, которым может потребоваться полный анализ крови. Это может быть особенно полезно в странах с низким уровнем дохода, где доступ к лабораторным исследованиям часто ограничен.
Мнение экспертов: многообещающе, но осторожно
«Потенциальная ценность этого метода заключается в возможности частого неинвазивного долгосрочного наблюдения или раннего выявления пациентов, нуждающихся в дальнейшем обследовании», — рассказала Live Science по электронной почте доктор Кристин Кейр, консультант-офтальмолог Оксфордской глазной больницы. Если технология будет подтверждена и станет доступной по цене, она может сделать мониторинг крови более доступным в условиях ограниченных ресурсов, добавила Кейр, которая не участвовала в исследовании.
Доктор Теодор Ленг, офтальмолог из Стэнфордского университета, также не участвовавший в работе, отметил, что метод может быть полезен в ситуациях, где многократный забор и анализ крови затруднителен. Например, при амбулаторном скрининге, домашнем мониторинге, наблюдении за пациентами на диализе или химиотерапии, а также в педиатрии.
Тем не менее, система пока не готова к широкому внедрению. «Это отличное исследование, но до клинического применения предстоит пройти долгий путь», — подчеркнул в электронном письме доктор Питер Кэмпбелл, офтальмолог из Университета здоровья и науки Орегона.
Как работает безъигольная система
Неинвазивные датчики крови уже существуют. В 2021 году FDA одобрило устройство Pronto-7, которое измеряет уровень гемоглобина, пропуская свет через ноготь. Однако на показания Pronto-7 может влиять цвет кожи, что снижает точность для людей с темным оттенком кожи. Белая часть глаза, напротив, содержит очень мало пигмента и выглядит примерно одинаково у разных людей.
Новая методика использует это преимущество. Исследователи использовали микроскопическую камеру с 50-кратным увеличением, чтобы записывать 10-секундные видео белков глаз участников. Программа под названием Video-to-Vessels очищает изображение (убирая моргания, движения глаз и изменения освещения) и преобразует видео в покадровые снимки кровеносных сосудов внутри глаза. Затем ИИ-модель VesselNet, обученная на сопоставлении снимков сосудов с лабораторными анализами крови, предсказывает уровень гемоглобина и количество эритроцитов, анализируя закономерности в движении клеток крови.
«Эта работа уникальна тем, что описывает изображения передней поверхности глаза, а не сосудов сетчатки (в задней части), — отметил Кэмпбелл. — Теоретически, её можно применять без дорогих ретинальных камер — достаточно даже смартфона».
Исследователи протестировали метод на 224 людях, включая онкологических пациентов с заболеваниями крови и здоровых добровольцев, в медицинском центре Шиба в Израиле. Сравнив предсказанные моделью значения гемоглобина с реальными, полученными при стандартных анализах, они обнаружили, что модель правильно определяла низкий гемоглобин примерно в 83% случаев.
Тем не менее, даже 83% точности — это не предел. Исследовательская группа признаёт, что для клинического применения необходимо достичь как минимум 90–95% соответствия с лабораторными тестами. Проблема заключается не только в точности, но и в специфичности метода: он может пропускать лёгкие формы анемии или, наоборот, давать ложные сигналы при других нарушениях.
В будущем разработчики планируют улучшить разрешение камеры, чтобы система могла различать не только эритроциты и гемоглобин, но и другие форменные элементы крови, например, лейкоциты. Это открыло бы путь к скринингу инфекций или воспалительных процессов «по глазам».
Кроме того, учёные работают над устранением помех, связанных с такими состояниями, как конъюнктивит («розовый глаз»), синдром сухого глаза или воздействие глазных капель. Все эти факторы могут временно изменять вид сосудов и искажать результаты.
Пока что технология остаётся многообещающей лабораторной разработкой. Но если команде удастся решить проблемы с портативностью (создав прототип для смартфона) и добиться более высокой точности на разнообразных группах населения, то через 5–7 лет «анализ крови без уколов» может стать реальностью даже в самых отдалённых уголках планеты.
Эта статья носит информационный характер и не предназначена для предоставления медицинских консультаций.
