据说眼睛是心灵的窗户。那么,我们的健康之窗呢?

我们最近报道了两个专门用于检测眼疾的人工智能系统糖尿病性视网膜病变而且先天性白内障。现在,我们发现一些小组将这一概念扩展到眼睛以外的疾病。两个新项目将成像系统与先进的软件相结合,试图发现胰腺癌和阿尔茨海默病的早期症状。

在华盛顿大学,一个由计算机科学家领导的团队Shwetak帕特尔开发了一款智能手机应用程序,通过快速自拍来筛查胰腺癌。该团队在过去一年半的时间里开发了这个系统,最近在一个70人的临床研究。他们能够以89.7%的敏感性和96.8%的准确性识别值得关注的病例。

第一作者说,虽然这个应用程序还没有准备好仅仅作为一个小型试验的诊断工具,但它可能很快就会为医生提供一种工具,让医生通过一张简单的照片,而不是血液测试,来监测正在接受治疗的患者的疾病进展亚历克斯Mariakakis她是华盛顿大学的研究生。

这款名为BiliScreen的应用程序可以监测胆红素的水平,胆红素是一种代谢副产物,在黄疸病例中积聚,导致皮肤和眼白发黄。血液中胆红素升高是胰腺癌的早期症状之一,但目前只有在医生办公室的血液测试中才能检测到,而且只有高危患者或有其他症状的患者才能检测到。

BiliScreen应用程序根据眼睛颜色测量结果显示胆红素水平BiliScreen应用程序可以检测眼白部位的胆红素水平。图片来源:Dennis Wise/华盛顿大学

创造一种易于使用、非侵入性的胰腺癌早期筛查方法——这夺走了研究合著者的生命詹姆斯·泰勒研究人员设计了一个三步系统。首先,用户用智能手机自拍时,需要使用两种配件中的一种来控制环境条件:用纸箱挡住光线,或者用彩色眼镜提供颜色参考。在研究中,研究小组发现盒子在控制光线条件方面比眼镜稍好。

一旦捕捉到图像,该软件就会依靠计算机视觉算法将巩膜或眼白与皮肤和瞳孔隔离开来。该软件的临床试验版本基于一种算法微软研究称GrabCutMariakakis说。一种更新的方法,可以更好地隔离巩膜,它使用了一种全卷积神经网络识别每张图像中最重要的局部特征。

他说:“你给算法足够多的标记图像案例……不同肤色、眼睛颜色和方向的人,它就能找出巩膜的位置。”

接下来,图像信息是与抽血时的胆红素水平相匹配输入到机器学习算法中,训练它检测出令人担忧的图像。在最初的70人研究中,大约一半的参与者胆红素水平升高,另一半没有。Mariakakis补充说,BiliScreen能够以良好的准确性和灵敏度检测出那些水平较高的人,但这两种方法都可以在更多的数据下得到改善。该团队目前正在为额外的临床试验寻求资金。

在加州的Cedars-Sinai和神经视觉成像有限责任公司,研究人员开发了一种复杂的相机和视网膜成像方法来检测阿尔茨海默病(AD)的早期迹象。这个系统,最近在一个详细的概念验证试验发表在杂志上江森自控的洞察力它依靠的是智能手机上还没有的专业眼科摄像头。

2010年6月,雪松-西奈团队,由玛雅Koronyo-Hamaoui还有优素福·克洛尼尤,做了一个新奇的发现: β -淀粉样蛋白沉积物是阿尔茨海默症患者大脑中积聚的一种神经毒性蛋白质,在这些患者死后的视网膜中也存在,甚至在早期病例中也存在。Koronyo-Hamaoui说,进一步的研究表明,眼睛中的β -淀粉样蛋白沉积呈簇状出现,并且在人类视网膜的某些区域似乎比其他区域更丰富。

她和雪松西奈的合作者成立了一家公司,NeuroVision他希望能够在认知能力下降变得明显之前发现这种疾病的早期迹象,从而开发出一种检测和量化眼睛中斑块的方法。今天,他们的系统包括一个经过改进的扫描激光检眼镜,它带有一个特殊的过滤器,可以捕捉斑块在标记时发出的荧光信号,以及先进的软件来处理图像。

江森自控的洞察力在这项研究中,该团队将他们的成像系统用于16名活着的患者和37名已故患者的捐赠眼睛和大脑,其中23人被证实患有阿尔茨海默病。总的来说,他们发现,与对照组相比,AD患者死后视网膜增加了4.7倍。

下一步是更大规模的研究,看看这种方法是否适用于诊断AD。Koronyo-Hamaoui说,该小组正在美国、欧洲和澳大利亚进行额外的临床试验亚博真人yabo.at在一封电子邮件中。“我们正在测试更大的活体患者群体,以确定视网膜淀粉样蛋白指数与金标准淀粉样蛋白- pet脑成像和其他AD生物标志物之间的可能关系。”

她认为这种成像技术有一天可以应用到更便宜的相机上,但目前医生的办公室还需要高清相机、图像处理和量化工具才能使用该系统。

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