Progresele în domeniul inteligenței artificiale (AI) continuă să se accelereze într-un ritm amețitor, entuziasmul fiind generat de dezvoltarea unor modele „de bază”, cum este și ChatGPT. Un model de bază descrie un sistem de inteligență artificială foarte mare și complex, antrenat pe cantități uriașe de date, care poate fi reglat cu precizie pentru o gamă variată de sarcini ulterioare.
Cercetătorii de la Spitalul de oftalmologie Moorfields și Institutul de oftalmologie al University College London (UCL), din Marea Britanie au dezvoltat un sistem de inteligență artificială (AI) care are potențialul nu numai de a identifica bolile oculare care amenință vederea, ci și de a prezice starea generală de sănătate, inclusiv un infarct miocardic, AVC și boala Parkinson, scrie News.ro.
Unul dintre primele modele de bază AI în domeniul sănătății și primul în domeniul oftalmologiei, RETFound, a fost dezvoltat folosind milioane de scanări ale ochilor utilizate în Sistemul public de sănătate (NHS) din Regatul Unit.
Echipa de cercetare face ca sistemul să fie open-source: disponibil gratuit pentru a fi utilizat de orice instituție din întreaga lume, în cadrul eforturilor globale de detectare și tratare a orbirii cu ajutorul AI.
Cercetarea a fost publicată miercuri, 13 septembrie, în revista Nature.
RETFound depășește în mod constant performanțele sistemelor AI de ultimă generație existente, într-o gamă de sarcini clinice complexe și, mai important, abordează un neajuns semnificativ al multor sisteme de inteligență artificială actuale, funcționând bine în diverse populații și la pacienții cu boli rare.
„Acesta este un alt pas mare spre utilizarea AI pentru a reinventa examinarea oftalmologică pentru secolul XXI, atât în Marea Britanie, cât și la nivel global”, a declarat autorul principal, profesorul Pearse Keane, de la Institutul de oftalmologie al UCL și spitalul de ochi Moorfields.
Potrivit acestuia, studiul prezintă „câteva afecțiuni exemplare în care RETFound poate fi utilizat, dar are potențialul de a fi dezvoltat în continuare pentru sute de alte boli oculare care amenință vederea și pe care nu le-am explorat încă”.
„Dacă Regatul Unit poate combina datele clinice de înaltă calitate de la NHS, cu expertiza de top în domeniul informaticii din universitățile sale, are adevăratul potențial de a fi un lider mondial în domeniul asistenței medicale bazate pe AI”, a declarat profesorul.
Modelele de bază AI au fost numite „o tehnologie transformatoare” de către guvernul britanic într-un raport publicat la începutul acestui an și au intrat în centrul atenției odată cu lansarea în noiembrie 2022 a ChatGPT, un model de bază antrenat cu ajutorul unor cantități mari de date de text pentru a dezvolta un instrument lingvistic versatil.
Adoptând o abordare comparabilă și în domeniul imagisticii oculare, într-o premieră mondială, RETFound a fost antrenat pe milioane de scanări ale retinei pentru a crea un model care poate fi adaptat pentru utilizări potențial nelimitate.
Una dintre provocările cheie în dezvoltarea modelelor de AI este nevoia de etichetarea imaginilor cu ajutorul experților, un proces care este adesea costisitor și consumator de timp.
După cum se demonstrează în studiul specialiștilor britanici, RETFound este capabil să egaleze performanța altor sisteme de AI în timp ce utilizează doar 10% din etichetele umane în setul său de date.
Această îmbunătățire a eficienței AI a fost obținută prin utilizarea unei abordări inovatoare de autosupervizare, în care RETFound maschează părți ale unei imagini, iar apoi învață să estimeze singur părțile lipsă.
RETFound ar putea contribui la îmbunătățirea diagnosticării unora dintre cele mai debilitante boli oculare, inclusiv retinopatia diabetică și glaucomul, și la prezicerea bolilor sistemice, cum ar fi Parkinson, AVC și insuficiența cardiacă.
Identificarea problemelor generale de sănătate prin intermediul ochilor este o știință emergentă numită „oculomică” – un termen inventat în 2020 de profesorul Alastair Denniston, unul dintre coautorii lucrării.
Ochiul este o „fereastră” către sănătatea noastră generală, oferind o privire neinvazivă asupra sistemului nervos.
Înțelegerea relației ochi-corp este esențială pentru abordarea bolilor complexe și a problemelor generale asociate cu îmbătrânirea.
În plus, RETFound a demonstrat că este la fel de eficient în detectarea bolilor în diverse populații.
„Prin antrenarea RETFound cu seturi de date care reprezintă diversitatea etnică a populației Londrei, am dezvoltat o bază valoroasă pentru cercetătorii din întreaga lume pentru a-și construi sistemele în aplicații de îngrijire a sănătății, cum ar fi diagnosticarea bolilor oculare și predicția bolilor sistemice”, a declarat autorul principal al studiului, doctorandul Yukun Zhou, de la Centrul computațional pentru imagini medicale, inginerie medicală și medicină umană de la UCL, și spitalul de oftalmologie Moorfields.
RETFound a fost antrenat pe un set de 1,6 milioane de imagini de la spitalul de oftalmologie Moorfields.
Pentru asta au fost utilizate instrumentele de inteligență artificială și infrastructura furnizate de INSIGHT, centrul de cercetare a datelor de sănătate pentru sănătatea oculară condus de NHS, cu sediul la Moorfields, și cea mai mare bioresursă de date oftalmologice din lume.
Capacitățile puternice de calcul și de inteligență artificială ale hub-ului au evoluat în urma unei colaborări de cercetare din 2016 între Moorfields și DeepMind, în prezent Google DeepMind.
Echipa de cercetare, condusă de Yukun Zhou și de profesorul Pearse Keane de la Moorfields și UCL, a pus modelul la dispoziție în mod gratuit pentru utilizare pe GitHub.
Cercetători din întreaga lume, cum ar fi Singapore și China, au folosit RETFound în câteva cercetări inedite privind bolile oculare.
