Портативная камера и ИИ искали ретинопатию в приюте — и нашли совсем другое

Что вообще произошло в этом исследовании

Группа авторов из Сан-Паулу провела проспективное пилотное исследование в приюте для пожилых людей — то есть в месте, где человек живёт постоянно, а не приходит на приём¹. Смысл затеи простой и очень человеческий: люди старшего возраста часто не попадают к офтальмологу не потому, что не хотят, а потому, что трудно доехать, трудно записаться, трудно найти сопровождающего, а иногда просто страшно выходить из привычной обстановки. Авторы решили проверить, можно ли привезти диагностику к ним самим¹.

Работали так. Взяли портативную фундус-камеру — это прибор, который фотографирует глазное дно, то есть сетчатку и диск зрительного нерва. Такая камера весит немного и работает в связке со смартфоном. Снимали без расширяющих зрачок капель, то есть без медикаментозного расширения зрачка¹. Снимали не офтальмологи, а медицинские сёстры, студенты-медики и врачи без опыта в офтальмологии — все они прошли короткое обучение под руководством офтальмолога¹.

Дальше снимки уходили в облако, и их удалённо смотрел врач-специалист по сетчатке. Он не знал, что скажет алгоритм. А алгоритм, в свою очередь, не знал ничего о человеке — ни диагнозов, ни жалоб, только картинку¹. Потом два мнения сравнили между собой.

В исследовании участвовали 38 человек, всего 76 глаз. Средний возраст — 71,6 года, среди участников 78,9% мужчин¹. У 15 человек был подтверждённый сахарный диабет, ещё у части — повышенное давление и другие сердечно-сосудистые состояния¹. Это важная деталь: авторы с самого начала оговариваются, что набирали не только людей с диабетом, а всех жителей с сердечно-сосудистым риском¹.

И вот что получилось. Врач нашёл изменения в 70 из 76 глаз — это 92,1%¹. Диабетической ретинопатии не нашёл ни в одном случае¹. Самыми частыми находками были подозрение на глаукому, помутнения, похожие на катаракту, возрастные изменения сетчатки и признаки возрастной макулярной дегенерации¹. Проще говоря, глаза у этих людей были далеко не здоровы, но болели они не тем, что искали.

Почему это не провал, а наоборот — очень полезный результат

На первый взгляд может показаться, что исследование не удалось: пришли искать диабетическую ретинопатию, а не нашли. Но если вчитаться, картина переворачивается.

Авторы прямо пишут: высокая доля изменений, не связанных с диабетом, — это самый яркий вывод работы¹. Он говорит о том, что в домах престарелых и подобных учреждениях живёт очень много людей с нераспознанными болезнями глаз, и часть этих болезней не про сахар вообще. А значит, скрининг, который заточен только под диабет, пропустит большинство проблем. Нужны более широкие программы¹.

Второе. Даже если диагноз не поставлен окончательно, сам факт съёмки без перевозки человека куда-то — уже результат. Все снимки удалось получить на месте, никто не отказался от процедуры в процессе, и нежелательных явлений при съёмке не зафиксировали¹. Для человека, который плохо ходит или боится незнакомых мест, это огромная разница: не он едет через весь город к врачу, а врач (точнее, его глаза и опыт) приезжает к нему в виде снимка.

Третье. Работа напоминает важную вещь про любую технику в медицине: прибор и алгоритм — это не одно и то же. Камера может честно снять то, что есть. А вот программа, которая смотрит на снимок, видит только то, чему её учили. Это как человек, который выучил один язык и уверенно говорит только на нём, — и вдруг ему начинают задавать вопросы на другом.

Где именно спрятался подвох с искусственным интеллектом

Про алгоритм нужно сказать отдельно, потому что здесь самое интересное.

Авторы сравнивали выводы системы с заключением врача, и за «эталон» взяли любое отклонение от нормы — не только диабетическую ретинопатию, а вообще любую находку¹. Результат оказался неутешительным по полноте: система пометила как изменённые 22 глаза, чувствительность составила 25,7%¹. Чувствительность простыми словами — это доля реальных проблем, которые система заметила. То есть из всех глаз, где врач нашёл что-то не то, алгоритм выделил лишь меньшую часть. Конкретнее: из 70 изменённых глаз он правильно отметил 18 и пропустил 52¹.

При этом была и обратная сторона. Среди шести глаз, которые врач счёл здоровыми, алгоритм на четырёх сказал «изменено»¹. Специфичность — то есть доля здоровых глаз, которые система верно назвала здоровыми, — составила 33,3%¹. Правда, авторы тут же оговариваются, что считали эту цифру всего на шести здоровых глазах, а потому ей нельзя сильно доверять¹.

А вот что оказалось неплохим: если алгоритм всё-таки говорил «здесь что-то есть», он чаще всего не выдумывал. Предсказательная ценность положительного результата — 81,8%¹. Иными словами, «флажок» от системы скорее настоящий, чем ложный. Проблема в другом: система редко поднимает флажки вообще. Общая точность при этом вышла низкой — 26,3%¹.

И вот самое важное объяснение, которое дают сами авторы. Их алгоритм создавали и обучали для поиска диабетической ретинопатии, чтобы отбирать случаи, которые нужно показать врачу. В прежних работах по диабету чувствительность таких систем доходила до 80–96%¹. Но там и группа людей была другой — специально подобранные люди с диабетом, и искали узкую конкретную вещь. А здесь систему заставили работать как универсальный «проверяльщик всего глаза» на людях, у которых преобладают совсем другие болезни — глаукома, возрастные изменения, помутнения¹. Авторы подчёркивают: эти цифры нельзя читать как проверку алгоритма для его прямого назначения. Скорее это иллюстрация того, что бывает, когда узкий инструмент применяют как широкий¹.

Это, пожалуй, главный урок материала — и он выходит далеко за пределы Бразилии.

Кому такая схема может пригодиться

Давайте по-честному разберём, для кого это всё может что-то изменить.

Пожилым людям, которые живут в учреждениях длительного ухода. Именно на них и рассчитано исследование. Человек, который годами не был у офтальмолога, получает шанс на снимок, не выходя из здания. Это не заменяет полноценный приём, но может стать первым звеном цепочки: снимок — подозрение — направление — приём¹.

Людям с диабетом. Диабетическая ретинопатия коварна тем, что на ранних стадиях почти не даёт о себе знать, а зрение портит незаметно и необратимо. Скрининг — это ровно про то, чтобы поймать её раньше. Правда, это конкретное исследование напоминает: одного скрининга мало, если вокруг человека есть и другие болезни глаз. Полезно почитать наши материалы про то, как сахар меняет сетчатку и хрусталик, и про клинические рекомендации по ретинопатии простым языком — там про саму болезнь и логику наблюдения.

Врачам и медсёстрам в первичном звене. Если снять глазное дно умеет обученная медсестра, а читает снимок удалённый специалист, нагрузка распределяется иначе. Не каждый населённый пункт может позволить себе офтальмолога с оборудованием, а вот портативную камеру и обученного человека — иногда может.

Организаторам здравоохранения. Авторы прямо пишут: портативная съёмка без расширения зрачка и с удалённой расшифровкой хорошо ложится в существующие схемы первичной помощи и телемедицины, хотя нужна отдельная оценка затрат и ресурсов¹. Это значит, что сама идея технически вписывается в привычные маршруты, вопрос в деньгах и организации.

Разработчикам алгоритмов. Это исследование — отличный урок про границы применимости. Если программу учили искать одно, не стоит ждать, что она найдёт другое. И уж точно нельзя выдавать её результат за полноценный диагноз.

Как это могло бы выглядеть в жизни — и чем может обернуться

Представьте дом, где живут пожилые люди. Приходит человек с небольшой камерой и телефоном. Садится напротив, просит посмотреть в сторону, щёлкает — раз, два. Минута-две на человека. Снимки уходят в облако. Через какое-то время врач смотрит их удалённо и решает: кого-то нужно показать офтальмологу срочно, кого-то — планово, кому-то достаточно наблюдения.

Ребёнку 3–7 летПроверить зрение ребёнкуКартинки вместо букв — отдельно для правого и левого глаза. Ориентир, не диагноз.Открыть тест

Звучит хорошо, и во многом так и есть. Но давайте честно проговорим риски, иначе получится реклама, а не разбор.

Риск первый: ложное спокойствие. Если система или человек скажут «всё чисто», а на самом деле проблема есть, человек может расслабиться и не пойти к врачу. В этом исследовании алгоритм пропустил большинство реальных изменений¹. Вывод простой: «нормально» на снимке — это не гарантия здоровья, а всего лишь повод продолжать наблюдение по обычному графику.

Риск второй: тревога без причины. Система может отметить что-то, чего на самом деле нет. Здесь, наоборот, было не так много ложных тревог, но это как раз тот случай, когда цифра опиралась на маленькое число здоровых глаз¹. А избыточная тревога — это лишние нервы, лишние поездки, лишняя нагрузка на специалистов.

Риск третий: снимок плохого качества. Шестнадцать глаз из 76 оказались непригодны для оценки из-за помутнений¹. Это не вина прибора — это особенность пожилых глаз, где хрусталик часто мутный, а зрачок в темноте расширяется хуже. Авторы предлагают в будущем продумать, как быть с такими снимками, и не исключают, что где-то понадобится расширять зрачок¹. Если этого не предусмотреть, часть людей просто выпадет из скрининга — и мы даже не узнаем, сколько их.

Риск четвёртый: узкий взгляд на проблему. Если программа заточена только под диабет, она пропустит глаукому, катаракту, возрастные изменения сетчатки — а их в этой выборке оказалось куда больше, чем диабетических проблем¹. Это значит, что вместо пользы можно получить ложное чувство, будто «по диабету проверились, значит, с глазами всё в порядке».

Риск пятый: снимок без продолжения. Найти подозрение и не дать человеку понятного маршрута дальше — почти хуже, чем не искать вовсе. Авторы прямо говорят, что таким программам нужны организованные пути направления к специалистам¹. Скрининг без следующего шага — это просто бумага.

А что сейчас есть в России

Если рассуждать по существу, без названий и без цифр: в России портативные камеры и удалённая расшифровка снимков — тема знакомая, но распространена неравномерно. Крупные центры и профильные отделения работают с этим давно, а в отдалённых районах и небольших населённых пунктах доступ к офтальмологическому осмотру всё ещё ограничен. Диспансеризация и профилактические осмотры предусматривают проверку зрения, но качество и полнота глазного дна зависят от того, есть ли на месте оборудование и специалист.

Отдельная история — люди, которым трудно добраться до врача: пожилые, маломобильные, живущие в учреждениях социального обслуживания. Здесь идея привезти съёмку к человеку выглядит особенно разумной: речь не о замене офтальмолога, а о том, чтобы отобрать тех, кому помощь нужна в первую очередь.

Про искусственный интеллект в офтальмологии в России тоже говорят и пробуют его в разных проектах, но это скорее отдельные инициативы, чем повсеместная практика. И это исследование — хороший аргумент в пользу осторожности: прежде чем ставить алгоритм «на вход» большой программы, стоит убедиться, что он обучен именно под ту задачу, которую вы перед ним ставите, и под тех людей, которых он будет смотреть.

Важная оговорка: любые решения о лечении — капли, лазер, операции — принимает только врач после осмотра. Имеются противопоказания, необходима консультация специалиста. Скрининг и снимок могут подсказать направление, но не заменяют приём.

Насколько можно доверять этой новости

Теперь спокойно и по делу о качестве самого исследования, опираясь на источник¹.

Тип работы. Это проспективное пилотное интервенционное исследование. Слово «пилотное» здесь ключевое: такие работы делают, чтобы проверить саму идею и понять, стоит ли разворачивать большое исследование. Они не доказывают эффективность метода, а лишь показывают, что он в принципе выполним.

Размер. Участвовали 38 человек, 76 глаз¹. Это очень мало. Авторы честно пишут, что расчёт размера выборки заранее не делали из-за разведочного характера работы¹. Из этого автоматически следует, что все проценты имеют широкий разброс, а значит, их нельзя воспринимать как точные ориентиры.

Как отбирали людей. Это была удобная выборка: брали тех, кто находился в учреждении в период исследования и согласился подписать согласие¹. Из 209 жителей в итоге вошли 38 — 18,2%¹. Авторы сами называют это ограничением и отмечают риск смещения отбора: те, кто согласился, могли отличаться от тех, кто отказался¹.

Как считали. Алгоритм сравнивали с заключением врача, при этом за эталон брали любое отклонение от нормы, а не только диабетическую ретинопатию¹. Авторы прямо называют это методологическим ограничением и подчёркивают, что полученные цифры описывают работу алгоритма вне его прямого назначения¹. То есть это не провал алгоритма как такового и не доказательство его бесполезности — это данные о том, как он ведёт себя не на своём поле.

Чего не хватало. В учреждении не было оцифрованных записей, поэтому авторы не знали ни уровня гликированного гемоглобина, ни длительности диабета¹. А ещё статус диабета определяли со слов самих участников: часть его отрицала, а трое не смогли ответить¹. Всё это заметно ослабляет выводы.

Что делали хорошо. Съёмку вели без расширения зрачка, врач читал снимки, не зная результата алгоритма, а алгоритм не видел клинических данных¹. Это правильный дизайн, который снижает риск случайных совпадений. Нежелательных явлений при съёмке не было¹.

Конфликт интересов. Прибор и доступ к системе искусственного интеллекта предоставила компания-производитель бесплатно, для исследовательских целей. Авторы утверждают, что компания не влияла на дизайн, сбор данных, анализ, трактовку результатов и решение о публикации, и что никто из авторов не получал от неё компенсации и не имеет финансовой заинтересованности¹. Это надо держать в голове — но и не превращать в обвинение: такую поддержку в технических исследованиях получают часто, и авторы её честно раскрыли.

Итог по доверию. Как проверка выполнимости идеи — работа добротная и честная. Как источник цифр, на которые можно опираться в решениях, — нет: слишком маленькая, слишком разнородная и с методической ловушкой в самом сравнении. Это подсказка направления, а не руководство к действию.

Частые вопросы

Это значит, что искусственный интеллект не умеет искать болезни глаз?

Нет, такой вывод из этой работы не следует. Алгоритм в исследовании обучали искать диабетическую ретинопатию, а проверяли на любых изменениях глаза, которых оказалось гораздо больше¹. Авторы сами пишут, что в работах, где такие системы проверяли на их прямом назначении — у людей с диабетом и на диабетической ретинопатии, — показатели были куда выше¹. Речь о том, что узкий инструмент нельзя использовать как универсальный.

Почему у пожилых людей нашли так много изменений?

Потому что возраст сам по себе связан с целым набором глазных болезней. Самыми частыми находками были подозрение на глаукому, помутнения, ограничивающие осмотр, возрастные изменения сетчатки и признаки возрастной макулярной дегенерации¹. Это не «плохая выборка», а отражение реальности: у людей старшего возраста и в уязвимом положении болезни глаз часто не диагностированы.

Диабетическую ретинопатию вообще не нашли — это хорошая новость?

Скорее неопределённая. Авторы предлагают несколько объяснений: возможно, у кого-то диабет выявили недавно или он хорошо компенсирован, и ретинопатия просто не успела развиться. Но они честно оговариваются, что не знали ни длительности диабета, ни уровня гликированного гемоглобина, что группа с диабетом была маленькой, а часть снимков нельзя было оценить из-за помутнений¹. То есть «не нашли» здесь не равно «нет».

Можно ли по такому снимку поставить диагноз?

Нет. Снимок глазного дна — это инструмент отбора и наблюдения. Диагноз ставит врач после осмотра, учитывая жалобы, историю, а при необходимости — дополнительные обследования. И уж точно никто не назначает лечение по одному снимку из облака.

Что делать человеку с диабетом прямо сейчас?

Проверять глаза регулярно и по графику, который определит врач. Диабетическая ретинопатия долго не даёт о себе знать, поэтому самочувствие здесь плохой советчик. Если вам предложили скрининг в поликлинике или в учреждении, где вы живёте, — это хороший повод согласиться, но важно понимать, что снимок не отменяет полноценного осмотра у офтальмолога.

Стоит ли ждать, что такие камеры скоро появятся везде?

Не стоит загадывать. Портативная съёмка действительно технически вписывается в первичную помощь и телемедицину, но, как отмечают авторы, нужна отдельная оценка затрат и ресурсов¹. К тому же остаётся вопрос, что делать с людьми, чьи снимки оказались непригодными, и как организовать понятный маршрут к специалисту для тех, у кого нашли подозрение.

Наш вывод

Эта новость — не про чудо-технологию, которая всё решит, и не про провал искусственного интеллекта. Она про то, что иногда самое полезное открытие случается, когда ищешь одно, а находишь другое.

Искали диабетическую ретинопатию у пожилых людей в приюте — не нашли ни одного случая. Зато обнаружили, что изменения есть почти в каждом глазу, и почти все они не про диабет: подозрение на глаукому, помутнения, возрастные изменения сетчатки, признаки макулярной дегенерации¹. Это очень наглядный аргумент в пользу того, что скрининг «под одну болезнь» в такой среде будет промахиваться мимо реальных проблем.

Второй урок — про алгоритмы. Система, обученная искать конкретную болезнь, на чужом для себя поле ошиблась: пропустила большинство изменений и оставила мало полезных сигналов¹. И это не повод разочароваться в технологиях, а повод внимательно смотреть, под какую задачу и под какую группу людей инструмент создавали.

Третий урок — про честность исследователей. Они сами перечислили свои ограничения: маленькая выборка, отсутствие части данных, самоотчёт о диабете, сравнение не по назначению¹. Такая прозрачность дорого стоит: с ней можно понять, что именно мы знаем, а что пока только предполагаем.

А что делать читателю? Простое. Проверяйте глаза по графику, а не по ощущениям. Если вам предлагают скрининг — соглашайтесь, но помните, что это отбор, а не диагноз. И если на снимке что-то нашли, не откладывайте поход к офтальмологу. Назначения — капли, лазер, операции — обсуждаются только с врачом после осмотра. Имеются противопоказания, необходима консультация специалиста.

Технологии, которые приходят к человеку, а не наоборот, — это правильное направление. Но работает оно только тогда, когда за снимком стоит понятный следующий шаг.