Prognozowanie postępu do proliferacyjnej retinopatii cukrzycowej za pomocą automatycznej vs ręcznej kwantyfikacji krwotoków siatkówkowych

Dlaczego to ważne dla osób z cukrzycą

Cukrzyca może po cichu uszkadzać tylną część oka długo przed utratą wzroku. Lekarze wiedzą, że u niektórych osób zmiany w oku pozostają łagodne przez wiele lat, podczas gdy u innych szybko postępują do choroby zagrażającej wzrokowi. Badanie stawia praktyczne pytanie o duże znaczenie: czy zautomatyzowany system komputerowy, analizujący szerokokątne zdjęcia oka, może pomóc przewidzieć, którzy pacjenci najprawdopodobniej przejdą do niebezpiecznego etapu zwanego proliferacyjną retinopatią cukrzycową?

Zaglądając głęboko w oko

Retinopatia cukrzycowa występuje, gdy długotrwale podwyższony poziom cukru uszkadza drobne naczynia krwionośne w siatkówce, światłoczułej warstwie wyściełającej tylną część oka. Naczynia te mogą przeciekać lub krwawić, tworząc małe ciemne plamki zwane krwotokami. Przez dekady specjaliści oceniali nasilenie choroby, badając ograniczony centralny obszar siatkówki na standaryzowanych zdjęciach. Nowe aparaty rejestrują niemal całą siatkówkę na jednym ultra-szerokokątnym obrazie, ujawniając znacznie więcej plamek i zmian, zwłaszcza w kierunku brzegów. Wcześniejsze badania wykazały, że całkowita powierzchnia krwawień i odległość tych plam od nerwu wzrokowego — jasnego, okrągłego obszaru, skąd wychodzą włókna nerwowe — mogą pomóc przewidzieć, które oczy są bardziej narażone na pogorszenie.

Porównanie ludzi i algorytmów

Badacze przeanalizowali 63 oka osób z cukrzycą, które na początku miały retinopatię nieproliferacyjną, czyli jeszcze niezbyt ciężką, i co najmniej rok obserwacji. Wyszkoleni eksperci dokładnie odrysowywali każdą widoczną plamkę krwotoku na obrazach szerokiego pola przy użyciu specjalistycznego oprogramowania — żmudny proces, który może obejmować tysiące oznaczeń na oko. Te same obrazy przetworzono następnie za pomocą programu opartego na deep learningu o nazwie EyeRead, zaprojektowanego do automatycznego wykrywania i obrysowywania tych plamek. Zarówno w przypadku ręcznych trasowań, jak i wyników automatycznych zespół obliczył liczbę krwotoków, ich łączną powierzchnię oraz średnią odległość plam od nerwu wzrokowego w obszarach centralnych i peryferyjnych.

Co zobaczył komputer

System automatyczny konsekwentnie zgłaszał mniejszą liczbę krwotoków i mniejszą łączną powierzchnię krwawienia niż oceniający ludzie. To zaniżenie wydawało się wynikać głównie z precyzji rysowania granic każdej plamki — trudnego zadania, ponieważ wiele plamek ma rozmyte krawędzie. Mimo to, kiedy badacze porównywali oczy jeden do jednego, pomiary komputera i pomiary ręczne silnie korelowały, szczególnie w przypadku całkowitej powierzchni krwawienia. Innymi słowy, chociaż liczby bezwzględne były mniejsze, oczy ocenione przez ludzi jako mające więcej lub większe krwotoki zwykle otrzymywały wyższe wyniki także przez algorytm.

Położenie plamek jako sygnał ostrzegawczy

Najbardziej uderzające odkrycie dotyczyło nie tylko liczby plamek, ale ich położenia. W ciągu roku 29 z 63 oczu przeszło do proliferacyjnej retinopatii cukrzycowej, etapu charakteryzującego się rozwojem kruchych nowych naczyń, które mogą powodować poważną utratę wzroku. Przy użyciu modeli statystycznych badacze wykazali, że oczy z krwotokami położonymi dalej od nerwu wzrokowego — czyli bardziej w kierunku obwodu siatkówki — miały większe prawdopodobieństwo progresji, niezależnie od tego, czy pomiary pochodziły od ludzkich traserów, czy systemu automatycznego. Zgodne jest to z wcześniejszymi dowodami, że uszkodzenia i słaby przepływ krwi w zewnętrznej części siatkówki są złym prognostykiem dalszego przebiegu choroby.

Co to oznacza dla przyszłej opieki okulistycznej

Dla osób z cukrzycą i ich lekarzy wniosek jest zachęcający: nawet niedoskonałe narzędzie automatyczne, analizujące szerokokątne obrazy siatkówki, może pomóc wyłapać oczy o wyższym ryzyku przejścia do niebezpiecznego stadium choroby, zwłaszcza gdy uwzględnia, jak daleko krwawienie sięga w kierunku obwodu siatkówki. Choć algorytm pomija niektóre detale w porównaniu z ekspertami, jego pomiary są wystarczająco zgodne, by być użyteczne. Po dalszym dopracowaniu i rozszerzeniu o inne zmiany siatkówkowe takie systemy mogłyby oferować szybkie, obiektywne oceny ryzyka w zatłoczonych klinikach lub w warunkach zdalnych, pomagając skierować uwagę i leczenie na pacjentów, którzy najbardziej tego potrzebują.

Cytowanie: Verma, A., Nittala, M.G., Dara, R.M. et al. Predicting progression to proliferative diabetic retinopathy using automated versus manual quantification of retinal haemorrhages. Eye 40, 682–688 (2026). https://doi.org/10.1038/s41433-025-04205-2

Słowa kluczowe: retinopatia cukrzycowa, obrazowanie siatkówki, sztuczna inteligencja, postęp choroby, badanie przesiewowe oczu