مقدمه ای بر نظارت غیر تهاجمی

شبکیه، لایه نازک بافت در پشت چشم، پنجره ای به بیماری های عروقی و سیستمیک است.از جمله رتینوپاتی دیابتی، دژنراسیون ماکولی مرتبط با سن (AMD)، گلوکوم، و هیپرتنپاتی بیش از حد دارو می تواند باعث از دست رفتن بینایی برگشت ناپذیر شود اگر روش های تشخیصی سنتی تشخیص داده نشده و مدیریت نشده باشد، مانند ارزیابی آنفولانزا، اغلب نیاز به نظارت دقیق از مواد مخدر دارند و عوامل تشخیص سریع تر.

بار جهانی اختلال بینایی به طور حیرت انگیزی است.با توجه به سازمان جهانی بهداشت، حداقل 2.2 میلیارد نفر دارای اختلال بینایی نزدیک یا از راه دور هستند و حداقل 1 میلیارد نفر از این موارد، اختلال می تواند جلوگیری شده یا هنوز به آن رسیدگی نشده است. نظارت شبکیه غیر تهاجمی نقش مهمی در پیش بینی پیشگیرانه دارد، که اجازه می دهد تا روال غربالگری در تنظیمات مراقبت های اولیه و بررسی اختلالات بیماری های کلیدی آنها، بررسی این تکنیک های کلیدی و بررسی این دستگاه های کلیدی است.

تکنولوژی های نوظهور در نظارت بر Retinal غیر تهاجمی

دانلود بازی اپتیکی تاموگرافی (OCT)

اتصال نوری به هموگرافی سنگ بنای تصویربرداری غیر تهاجمی شبکیه است که با استفاده از تداخل کم تحرکی، OCT تصاویر مقطعی شبکیه ای از شبکیه را با وضوح میکرومتر تولید می کند، به طور موثر ارائه بیوپسی نوری از لایه های شبکیهی، پیشرفت های اخیر در OCT (SS-OCT) به طور چشمگیری عمق تصویر برداری و نفوذ را بهبود داده است، اجازه می دهد تا نمونه برداری گسترده ای از لایه های بازیابی شده توسط بیمار و تصویر برداری دوم را کاهش دهد.

دستگاه های OCT مدرن ماژول های آنژیوگرافی (OCTA) را که تجسم شبکیه و میکروواسوئیدی بدون تزریق رنگ است، OCTA از سیگنال های ⁇ روابط از سلول های خون متحرک برای تولید نقشه های عروقی استفاده می کند، پزشکان را قادر می سازد تا تغییرات غیر طبیعی در رتینوپاتی دیابتی، نئوپاتی مداوم در AMD، و کاهش مویرگی در مطالعات استاندارد چشم را تشخیص دهند که حتی می تواند تغییرات عملکردی را تشخیص دهد.

Adaptive Optics Imaging

فناوری اپتیک تطبیقی (AO) که در ابتدا برای نجوم توسعه یافته است، برای تصویربرداری شبکیه ای برای اصلاح انحراف موجی که توسط اپتیک چشم معرفی شده است، با استفاده از یک آینه و سنسور جلو موجی، سیستم های AO می توانند به وضوح محدود، اجازه می دهد تصویرسازی عکس گیرنده های فردی (cons و میله)، نظارت بر سلول های سلول های نور شبکیه ای (رنگ سفید) و حتی در حال حرکت دادن به سلول های تصویربرداری از طریق این بیماری های نوروفوپاتی (RPE سفید) و نور سفید) و حتی در حال حرکت می باشد.

در عمل بالینی، تصویربرداری AO برای تشخیص و ردیابی شرایط مانند رنگدانه های رتینوئیستیوس، دیستروفیل های مخروط، و تلوانگیectasia ماکولیاتیک مفید است.ارزیابی غیر تهاجمی از چگالی عکس و منظم موزاییک می تواند به عنوان نشانه های زیستی برای پیشرفت بیماری عمل کند. اخیر شامل ادغام AO اسکن با نور thalmوسکوپی (OCT) تحقیقات گسترده تر و سیستم های پیچیده تر است.

کتابچه راهنمای روانشناسی (OCTA)

OCTA سزاوار توجه جداگانه به عنوان یک روش متمایز است که به سرعت پذیرفته بالینی را به دست آورد، بر خلاف آنژیوگرافی سنتی مبتنی بر رنگ، OCTA کاملا غیر تهاجمی است و می تواند به طور مکرر بدون خطر انجام شود، آن را فراهم می کند عمق تجزیه و تحلیل خاص کبدی است که در آن تجزیه و تحلیل های غیر بالینی مهم است که در آن تجزیه و تحلیل های غیر عفونی کننده است.

پیشرفت های اخیر در OCTA شامل تصویربرداری گسترده میدان (تا 12x12 میلی متر) و دوختن به پوشش کل قطب خلفی است. الگوریتم های کاهش و تکنیک های پیش بینی شده اندازه گیری کیفیت تصویر را بهبود بخشیده اند، و OCTA برای معیارهای کمی مانند تراکم کشتی و جریان بالینی نشان می دهد که OCT می تواند تغییرات اولیه یادگیری آنزیمی را با ارزیابی دقیق تر از آی پی ان پی ان پی ان پی آر پی آر پی پی آر پی اس پی اس پی آر پی، اغلب به عنوان نمونه های تصویری قابل اعتمادتر و میکروتوراسیون های تصویری خاص از آن شناسایی کند.

دانلود فیلم The Fundus Photography و Smart-based Imaging

عکاسی متعارف از سیستم های مبتنی بر فیلم به دوربین های دیجیتال با سنسورهای با وضوح بالا تکامل یافته است، با این حال، تحول ترین توسعه ادغام تصویربرداری شبکیه به دستگاه های هوشمند است.دوربین های صندوق دستی، اغلب با استفاده از تلفن هوشمند به عنوان واحد پردازش، در حال حاضر کیفیت تصویر کافی برای غربالگری رتینوپاتی دیابتی، glaucom، و دستگاه های دژنراسیون مرتبط با سن را به طور ایمن انتقال می دهد، و تصاویر از طریق سیستم عامل های ابر می توانند انتقال دهند.

دوربین های شبکیه هوشمند معمولا از پیوست های لنز خارجی یا یک آداپتور شبیه به داخلهوسکوپ استفاده می کنند که صندوق را روشن می کند و بزرگنمایی می کند. برخی مدل ها الگوریتم های ضبط خودکار را شامل می شوند که تصویر واضحی از دیسک بینایی و maculatic را شناسایی می کنند و کاهش دسترسی به راه حل های کم هزینه در مراکز بهداشت جامعه و کلینیک های تلفن همراه در مناطق روستایی آفریقا، آسیا، و جدول غربالگری آمریکای لاتین، به طور چشمگیری در مقایسه با کیفیت تصویر قابل حمل و کاهش یافته است که دسترسی به وضوح قابل توجه دوربین های تصویربرداری تصویری را پیدا کرده اند.

نوآوری در طراحی دستگاه و قابلیت پورت

انتقال از دستگاه های ثابت، تجهیزات مبتنی بر بیمارستان برای دستگاه های قابل حمل و مقرون به صرفه یک روند تعریف در نظارت غیر تهاجمی شبکیه دستی OCT، مانند کسانی که با استفاده از طیف گسترده ای از دامنه یا فن آوری منبع منابع، در حال حاضر اجازه می دهد تصویر برداری نقطه از مراقبت در کلینیک های سرپایی، خانه های حداقل پرستاری و حتی بیمارستان های زمینه وزن برخی از کمتر از دو پوند و رابط لمسی بصری، قادر به دست آوردن آموزش های غیر کیفیت بالا.

نوآوری دیگر توسعه عدم تقارن تماس همراه با تصویربرداری شبکیه در دستگاه های تک برای مدیریت گلوکوم است: این سیستم عامل های یکپارچه فشار داخل چشم را اندازه گیری می کنند و تصاویر سر عصب بینایی را در طول همان جلسه، جریان کار روان شناسی ساده، نظارت بیمار از راه دور نیز در حال ظهور است: بیماران دوربین های قابل حمل برای استفاده از خانه، ضبط تصاویر شبکیه که برای مطالعه یک مرکز برای بهبود کیفیت بالا بیمار منتقل می شوند، نشان می دهد و نشان می دهد که نشان می دهد که نشان می دهد که بیماران شناسایی شده است.

طرح های باتری، سبک به ویژه در تنظیمات کم منبع مهم هستند که در آن عرضه برق ناسازگار است. گزینه های شارژ خورشیدی و محفظه های ناهموار اطمینان از دوام در آب و هوای سخت است.هزینه دوربین های شبکیه قابل حمل زیر 1000 دلار برای برخی از مدل های کوچک سقوط کرده است، در مقایسه با 20،000 تا 500،000 دلار برای واحدهای سنتی جدول بالا، این کاهش قیمت، همراه با تجزیه و تحلیل مبتنی بر ابر، می تواند به طور فعال در مناطق غربالگری جهانی مانند سازمان های نابینا، حتی به عنوان سازمان های جلوگیری از نظر اقتصادی.

تاثیر بر تحویل بهداشت و درمان و نتایج بیمار

تغییر در جهت نظارت بر شبکیه غیر تهاجمی پیامدهای عمیقی برای سیستم های بهداشتی دارد.اول اینکه تشخیص زودرس را امکان می دهد. بسیاری از بیماری های شبکیه در مراحل اولیه به صورت غیر تهاجمی به عنوان یک امر به حالت عادی شناخته می شوند؛ تصویربرداری روتین می تواند تغییرات ظریف را شناسایی کند که در غیر این صورت برای بیماران دیابتی از دست می رود، غربالگری سالانه شبکیه توصیه می شود، اما به دلیل موانعی مانند زمان سفر، هزینه و ترس از روش های تصویربرداری بی طرف دیگر، به طور قابل توجهی کاهش بینایی و کاهش می یابد.

دوم، روش های غیر تهاجمی نیاز به قرار ملاقات های تخصصی را کاهش می دهد.پزشکان مراقبت های اولیه و متخصصان می توانند غربالگری اولیه را با استفاده از دوربین های دستی یا دستگاه های OCT انجام دهند، که تنها موارد مشکوک به ophthalmology هستند، این مدل سه گانه باعث کاهش تراکم در کلینیک های تخصصی، کاهش زمان انتظار و کاهش هزینه های کلی مراقبت های بهداشتی می شود. AAMA-اثر تجزیه و تحلیل منتشر شده در Jph Ophm.

تجربه بیمار نیز بهبود یافته است. بدون نیاز به قطره های قابل حمل (که می تواند باعث نیش زدن، بینایی تار برای ساعت ها و حساسیت به نور) یا تزریق داخل وریدی شود، کل معاینه سریع تر و راحت تر است. بسیاری از دستگاه های قابل حمل نیاز به داروی دارویی ندارند، زیرا آنها از نور مادون قرمز یا تکنیک های تیره برای گرفتن تصاویر قابل استفاده از طریق دانش آموزان بدون استفاده می کنند.

در مقیاس وسیع تر، کمپین های غربالگری مبتنی بر جمعیت امکان پذیر می شوند. کشورهایی مانند سنگاپور و انگلستان برنامه های غربالگری رتینوپاتی ملی دیابتی را با استفاده از عکاسی صندوق دیجیتال و OCT اجرا کرده اند، این برنامه ها میزان رتینوپاتی را تا ۵۰٪ در طول دهه گذشته کاهش داده اند، زیرا فناوری های جدیدتر ارزان تر و خودکار تر می شوند، برنامه های مشابه را می توان در کشورهای کم درآمد و متوسط که در آن از نابینایی 90٪ جلوگیری می شود، به تصویب رسید.

نقش هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

هوش مصنوعی مسلماً مخرب ترین نیرو در نظارت بر شبکیه غیر تهاجمی است. الگوریتم های یادگیری عمیق، به ویژه شبکه های عصبی تکامل یافته (CNNs)، در مجموعه داده های بزرگ تصاویر شبکیه ای آموزش داده شده اند تا نشانه های بیماری را با دقت رقیب یا بیش از متخصصان انسانی تشخیص دهند. اداره غذا و داروی ایالات متحده در حال حاضر چندین سیستم تشخیصی مبتنی بر هوش مصنوعی را برای تفسیر مجدد بیماری بدون نیاز به شناسه های مستقل ( LumineDR) پاک کرده است.

مدل های AI می توانند اسکن های OCT را برای اندازه گیری ضخامت لایه شبکیهی تجزیه و تحلیل کنند، جیب های مایع را در AMD تشخیص دهند و لایه plexiform سلول (GC-IPL) را در glaucoma محاسبه کنند، برای تصاویر OCTA، الگوریتم های یادگیری ماشین و نقشه های چگالی کشتی به طور خودکار محاسبه کنند، کاهش سیستم های سازگاری متقابل (OCT) همچنین یک ارزیابی جامع (OCT، عکس ها و تصاویر Oatic) را فراهم می کند.

توانایی پیش بینی پیشرفت بیماری یک مرز در حال ظهور است. مدل های AI طولانی مدت می توانند تغییرات را در طول زمان ردیابی کنند و پیش بینی خطر ابتلا به رتینوپاتی پیشرفته یا نیاز به تزریق ضدVEGF را پیش بینی کنند: بیماران کم خطر می توانند کمتر به طور معمول بررسی شوند، در حالی که بیماران با خطر بالا پیگیری نزدیک تر می شوند، علاوه بر این AI می توانند تشخیص دهنده های زیستی ظریف برای به دست آوردن فشار سیستمیک چشم، حتی از طریق تصاویر کاهش چشم، به عنوان یک بعد از بیماری شبکیه ای از بیماری های بیماری های قلبی عروقی، حتی پیش بینی شوند.

علی رغم این پیشرفت ها، چالش ها همچنان به دلیل داده های آموزشی که فاقد تنوع هستند می توانند منجر به کاهش دقت در گروه های قومی خاص شوند. اعتبارسنجی در تنظیمات بالینی دنیای واقعی، موانع نظارتی، نگرانی های حریم خصوصی داده ها و ادغام با سوابق سلامت الکترونیکی (EHRs) موانع مداوم است.با این وجود، سرعت نوآوری سریع است، و AI آماده است تا به یک جزء ضروری از تشخیص دسترسی به طور غیر تهاجمی تبدیل شود.

مسیر های آینده و تحقیقات نوظهور

آینده نظارت بر شبکیه غیر تهاجمی حتی در وضوح بالاتر، جذب سریع تر و بینش های عمیق تر عملکردی است. تکنیک های اصلاحی موج جلو، مانند اپتیک های تطبیقی با تصویربرداری عمیق تر از حد و حصر، در نهایت اجازه می دهد تا تجسم ساختارهای زیر سلولی مانند میتوکندری و فنوپاتی، ارائه پنجره های جدید به متابولیسم شبکیه و پیری عکس، که ترکیب اصول اندازه گیری نوری و آنزیمی در مورد استفاده از اکسیژن غیر فعال است.

تصویربرداری Hyperspectral مرز دیگری است: با ثبت نور منعکس شده در ده ها گروه طیفی، می تواند بین بافت شبکیه چشم سالم و بیماری بر اساس امضاهای منحصر به فرد طیفی تفاوت قائل شود. مطالعات اولیه نشان داده اند که در تشخیص تغییرات اولیه AMD قبل از اینکه در OCT ظاهر شوند، دوربین های فوق العاده قابل حمل در حال توسعه هستند، اگرچه هزینه و پردازش داده ها همچنان چالش های حیاتی هستند.

ادغام چندین روش به یک پلت فرم یک هدف روشن است. ترکیب OCT-OCTA-SLO (که قادر به لیزر ophthalmoscopy) سیستم های در حال حاضر ارائه می دهد اطلاعات ساختاری، vascular و en-face: دستگاه های آینده ممکن است تصویربرداری طول عمر سموس (FLIM) یا تصویربرداری حساس به قطب بندی برای بررسی تغییرات مولکولی. Minitura به کاهش اجزای نوری متصل می شوند: حتی سیستم های عکس برداری بالا (M).

نظارت شبکیه چشم طولانی مدت است که سنسورهای لنز تماس با سنسور که فشار داخل چشم را اندازه گیری می کنند برای نظارت بر گلوکوم تایید شده است. محققان در حال حاضر در حال بررسی لنزهای تماس بیولوژیکی جاسازی شده با سنسور سنسور هستند که می توانند نشانگرهای اشک آور را شناسایی کنند یا اسکن نوری را انجام دهند، با این حال، موانع فنی قابل توجه در قدرت، انتقال داده ها، و تثبیت تصویر در نزدیک به تلفن های هوشمند نوری مقرون به صرفه هستند.

در نهایت، روش های دقیق پزشکی از مجموعه داده های بزرگ جمع آوری شده از طریق تصویربرداری غیر تهاجمی بهره مند می شوند. مطالعات انجمن ژنومی در سراسر ژنوم (GWAS) همراه با تصویربرداری شبکیه ای از فن آوری های تصویربرداری (ژنکتومی) کشف انواع خطر ژنتیکی برای AMD و یادگیری ماشین رتینوپاتی دیابتی می تواند سپس ترکیب ژنتیکی، تصویربرداری و داده های بالینی برای پیش بینی استراتژی های بیماری فردی و توصیه می کند که یک روش درمانی پیشگیرانه و پیش بینی شده است.

چالش ها و ملاحظات

علی رغم چشم انداز خوش بینانه، چندین چالش باید به طور کامل درک پتانسیل نظارت بر شبکیه غیر تهاجمی باشد.استاندارد پروتکل های تصویربرداری و معیارهای کیفیت در دستگاه ها و سیستم عامل ها متفاوت است، و مقایسه داده ها بین مطالعات یا سایت های بالینی دشوار است.

امنیت داده ها و حریم خصوصی بیمار هنگامی که تصاویر بر اساس استانداردهای رمزگذاری ابری، روش های رضایت، و چارچوب های مدیریت داده ها باید قوی باشند، به ویژه در برنامه های تله پزشکی که از قوانین قضایی عبور می کنند، سیاست های محدود کننده نیز عبارتند از: بسیاری از خدمات غربالگری قابل حمل یا مبتنی بر AI هنوز توسط بیمه عمومی یا خصوصی، محدود کردن، به ویژه در تنظیمات مراقبت های اولیه و خدمات پوشش پزشکی و حقوق حرفه ای به روز رسانی های لازم و قوانین لازم پوشش داده نمی شود.

آموزش نیروی کار بهداشتی یکی دیگر از عوامل حیاتی است.در حالی که دستگاه های قابل حمل برای سهولت استفاده طراحی شده اند، آموزش مناسب در جذب تصویر، به حداقل رساندن اثر هنری و تفسیر نتیجه برای جلوگیری از ضایعات از دست رفته و یا مثبت کاذب ضروری است. Optometrists، پرستاران و کارکنان بهداشت جامعه می توانند صفحه نمایش های موثر اگر توسط شبکه های ارجاع تله فوتوتالیسم پشتیبانی می شود.

در نهایت، عدالت دسترسی باید یک اولویت باقی بماند در حالی که هزینه ها کاهش می یابد، سرمایه گذاری پیش رو برای دستگاه ها و نرم افزار AI هنوز هم ممکن است برای کلینیک های کوچک یا کشورهای در حال توسعه ممنوع باشد.شرکت های عمومی-خصوصی، یارانه های دولتی و الگوریتم های منبع باز می توانند به پل زدن این شکاف کمک کنند.

نتیجه گیری

نظارت شبکیه غیر تهاجمی وارد یک دوره تحول یافته است، با نوآوری در تصویربرداری نوری، مینیاتوری دستگاه و هوش مصنوعی، از تشخیص سریع OCT و اپتیک تطبیقی با وضوح بالا به دوربین های مبتنی بر گوشی هوشمند و تشخیص مستقل AI، این فن آوری های نوظهور مراقبت از چشم در دسترس تر، دقیق و بیمار محور است.

سفر از پیشرفت های آزمایشگاهی به پذیرش بالینی گسترده در حال انجام است.ادامه سرمایه گذاری در تحقیق، هماهنگ سازی، اصلاحات بازپرداخت و آموزش تعیین خواهد کرد که چگونه این ابزار به سرعت تبدیل به روال عادی می شود، به عنوان یک پنجره نه تنها به سلامت چشم انداز، بلکه به رفاه سیستمیک، وعده آینده که در آن اختلالات تهدید کننده بینایی به زودی گرفتار و به طور موثر حفظ جهان است.