Quá trình ứng dụng AI giúp ngăn ngừa bệnh mù ở bệnh nhân tiểu đường

Bệnh tiểu đường nếu không được phát hiện sớm và được chữa trị kịp thời có thể dẫn đến một số biến chứng nguy hiểm đối với bệnh nhân. Trong đó tỷ lệ số người bị mất thị lực vĩnh viễn ngày càng cao.

Tại Ấn Độ, số người mắc bệnh tiểu đường rất lớn (hơn 70 triệu người) và cứ 18% trong số những người Ấn Độ bị tiểu đường đã mắc chứng bệnh này.

Tình trạng mất thị lực hoàn toàn do bệnh đái tháo đường tại Ấn Độ
Hình ảnh: Tình trạng mất thị lực hoàn toàn do bệnh đái tháo đường tại Ấn Độ

Không chỉ ở Ấn Độ, hiện nay trên toàn thế giới có tới 415 triệu bệnh nhân tiểu đường có nguy cơ bị mù. Trong đó Hoa Kỳ, Trung Quốc và Ấn Độ là nơi có tỉ lệ người mắc bệnh cao nhất.

Thế nhưng điều đáng mừng là vẫn có biện pháp can thiệp để tránh mất thị lực vĩnh viễn cho mắt. Những bệnh nhân được phát hiện bệnh sớm có thể dùng thuốc, các liệu pháp, đồng thời tăng cường chế độ luyện tập, ăn uống lành mạnh có thể ngăn căn bệnh chuyển biến tồi tệ hơn.

Những khó khăn trong việc khám và chữa bệnh tiểu đường

Thực tế, nhiều bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường chưa có hiểu biết chính xác về những biến chứng của tiểu đường đối với thị lực. Họ cho rằng các dấu hiệu ban đầu của bệnh chỉ là các vấn đề nhỏ về mắt. 

Hơn nữa, việc kiểm soát diễn biến của căn bệnh này cũng gặp nhiều khó khăn do vị trí địa lý, cơ sở hạ tầng, thuốc thang. Với những vùng dân cư sống ở nông thôn thì việc đi lại tái khám gặp nhiều khó khăn. Phần lớn nhiều bệnh nhân ở nông thôn khi bị mắc chứng võng mạc tiểu đường giai đoạn cuối không hề biết mình bị tiểu đường – theo lời bác sĩ Sheila John, trưởng khoa mắt tại Sankara Nethralaya.

Bệnh nhân đợi ngoài bệnh viện mắt Sankara Nethralaya Chennai, Ấn Độ
Hình ảnh: Bệnh nhân đợi ngoài bệnh viện mắt Sankara Nethralaya Chennai, Ấn Độ

Bên cạnh đó, khả năng kinh tế của người dân cũng là một trong những thách thức lớn. Những bệnh nhân nghèo, người có thêm người phụ thuộc,… thường có xu hướng chịu đựng cho đến khi ảnh hưởng của bệnh võng mạc tiểu đường trở nên nghiêm trọng, khiến họ không thể tiếp tục làm ngơ nữa.

Tìm ra một phương án mới đến từ công nghệ trí nhân tạo

Một nhà khoa học nghiên cứu của Google tên là Varun Gulshan và những người đồng đội của mình đang thực hiện một dự án sử dụng thuật toán trí thông minh nhân tạo (AI) ứng dụng trong y khoa để mang lại lợi ích cho người dân quê hương Ấn Độ.

Varun Gulshan nhà khoa học nghiên cứu của Google 
Hình ảnh: Varun Gulshan nhà khoa học nghiên cứu của Google

Việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo của Google có thể giúp các bác sĩ chẩn đoán bệnh võng mạc tiểu đường dễ dàng hơn. Các kết quả phân tích qua hình ảnh quét võng mạc chính xác giúp cho hàng triệu bệnh nhân có thể sẽ giữ được thị lực.

Những người đặt nền móng đầu tiên
Hình ảnh: Những người đặt nền móng đầu tiên

Yêu cầu trước mắt là cần tạo ra một bộ dữ liệu để mô hình AI học hỏi. Bao gồm cả việc cho điểm và dán nhãn từng ảnh quét theo mức độ nghiêm trọng của bệnh. Đồng thời công việc này cần đến một số lượng rất lớn các bác sĩ nhãn khoa để đánh giá và cho điểm các ảnh quét nhằm tạo dữ liệu chuẩn cho mô hình AI.

Đầu tiên, các bác sĩ nhãn khoa tại Aravind và Sankara Nethralaya hỗ trợ việc dán nhãn cho hình ảnh võng mạc. Sau vài tháng, mô hình này đã được hình thành và xác định được các dấu hiệu chính của bệnh võng mạc tiểu đường như tổn thương mô thần kinh, sưng và xuất huyết.

Người đứng đầu Hệ thống truyền thông lưu trữ hình ảnh mắt (EyePACS) – Tiến sĩ Jorge Cuadros và các bác sĩ nhãn khoa cũng tham gia dự án này. Tiến sĩ cũng đã Cuadros hỗ trợ quá trình chuẩn đoán diễn ra nhanh hơn đối với những bệnh nhân mà EyePACS khám bệnh được ảnh quét đã chấm điểm.

Hơn 50 bác sĩ nhãn khoa đã xem xét thủ công hơn 1 triệu lần quét võng mạc ẩn danh và đánh giá mức độ của bệnh võng mạc tiểu đường cho từng lần quét
Hình ảnh: Hơn 50 bác sĩ nhãn khoa đã xem xét thủ công hơn 1 triệu lần quét võng mạc ẩn danh và đánh giá mức độ của bệnh võng mạc tiểu đường cho từng lần quét

Đến nay, gần 100 bác sĩ nhãn khoa đã đưa ra hơn 1 triệu điểm đánh giá cho mô hình AI. Và là tiền đề để phát triển thiết bị chuyên biệt sau này.

AI giúp các bác sĩ ngăn ngừa bệnh mù ở bệnh nhân tiểu đường như thế nào?

Những người tham gia dự án đều có chung một mục đích đó là họ có thể tạo ra một thiết bị đánh giá bệnh võng mạc tự động (ARDA). Lily Peng – người có chuyên môn cao trong các hoạt động y học lâm sàng. Ông cho rằng ARDA có thể áp dụng được trong môi trường lâm sàng, nhưng để đạt được điều đó cần phải trải qua các thí nghiệm và sự phê duyệt theo quy định.

Nhóm nghiên cứu đã tập trung vào hai mục tiêu, vừa tiến hành thử nghiệm lâm sàng để bắt đầu thử nghiệm ARDA trong thế giới thực, đồng thời viết báo cáo kết quả để gửi cho Tạp chí của Hiệp hội Y khoa Hoa Kỳ (JAMA). Sau buổi trình bày thành công về kết quả thử nghiệm của dự án cho Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA), ARDA đã được nhiều người biết đến hơn và được khuyến khích ứng dụng vào phòng khám.

Tiếp đó, nhóm thực hiện dự án đã tìm đến Verily, một công ty chuyên về các sản phẩm chăm sóc sức khỏe trực thuộc Alphabet để tìm hiểu các yêu cầu pháp lý và y tế để công nghệ ARDA được phê duyệt là một thiết bị y tế. Verily là 1 trong 9 công ty mạnh được chấp nhận tham gia các chương trình thí điểm và đang sử dụng kiến thức chuyên môn để ứng dụng ARDA trong các thử nghiệm lâm sàng tại Ấn Độ.

Bác sĩ nhãn khoa kiểm tra nguy cơ hình thành bệnh và cho ra kết quả
Hình ảnh: Bác sĩ nhãn khoa kiểm tra nguy cơ hình thành bệnh và cho ra kết quả

Trong một thử nghiệm lâm sàng gần đây nhất, công nghệ ARDA đã được dùng để đánh giá hình ảnh của 3.000 bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường tại hai bệnh viện ở Ấn Độ. Khi so sánh kết quả phân loại với các đánh giá của bác sĩ, khẳng định nghiên cứu năm 2016 được báo cáo trong JAMA về mô hình ARDA có độ chính xác tương đương với các nhân viên y tế thực hiện khám sàng lọc tại bệnh viện.

Dự án mở ra một hướng đi mới cho việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong y khoa

Do nhu cầu về chăm sóc sức khỏe con người, ngày càng có nhiều nghiên cứu được tiến hành. Tại Ấn Độ, những thử nghiệm lâm sàng đang diễn ra tại đây là lần đầu tiên các chương trình sàng lọc được thực hiện ở cấp độ chuyên nghiệp. 

Nhóm Google và Verily rất lạc quan và vẫn nhen nhóm ước mơ có thể đạt được nhiều thành tựu vượt xa hơn nữa trong việc phát hiện bệnh võng mạc tiểu đường. Trích lời Nelson: “Kể từ khi có [bài báo JAMA], chúng tôi đã có thêm nhiều bước tiến”. “Gần đây, chúng tôi đã xuất bản một bài báo trên tạp chí Nature Biomedical Engineering, cho thấy từ hình ảnh võng mạc, chúng ta không chỉ có thể dự đoán được một số yếu tố gây nguy hiểm đến sức khỏe tim mạch, mà còn cả nguy cơ xảy ra những biến chứng tim mạch lớn.

Với những thành tựu đã đạt được, một ngày nào đó, việc chẩn đoán những căn bệnh nghiêm trọng có thể sẽ trở nên dễ dàng hơn. Và chắc chắn trong tương lai gần, hàng triệu bệnh nhân bị tiểu đường có thể giữ được thị lực nhờ thuật toán AI giúp các bác sĩ nhanh chóng phát hiện các dấu hiệu bệnh võng mạc do tiểu đường gây ra.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Hotline: 0983.412.418