Прогнозирование перехода в пролиферативную диабетическую ретинопатию с использованием автоматического и ручного количественного анализа ретинальных кровоизлияний

Почему это важно для людей с диабетом

Диабет может незаметно повреждать заднюю часть глаза задолго до потери зрения. Врачи знают, что у одних людей изменения в глазах остаются умеренными в течение многих лет, тогда как у других заболевание быстро прогрессирует до угрожающих зрению стадий. В этом исследовании поставлен практический вопрос с серьёзными последствиями: может ли автоматизированная компьютерная система, работающая с широкоугольными снимками глаза, помочь предсказать, какие пациенты с наибольшей вероятностью перейдут в опасную стадию, называемую пролиферативной диабетической ретинопатией?

Заглядывая глубоко в глаз

Диабетическая ретинопатия возникает, когда длительно повышенный уровень сахара в крови повреждает крошечные кровеносные сосуды сетчатки — светочувствительного слоя на задней стенке глаза. Эти сосуды могут протекать или кровоточить, образуя мелкие темные пятна, называемые кровоизлияниями. В течение десятилетий офтальмологи оценивали тяжесть заболевания, изучая ограниченную центральную зону сетчатки на стандартизированных фотографиях. Новые камеры теперь захватывают почти всю сетчатку в одном ультрашироком изображении, выявляя намного больше пятен и изменений, особенно по краям. Ранние исследования показали, что суммарная площадь кровоизлияний и расстояние этих пятен от зрительного нерва — яркой круглой области, через которую выходят нервные волокна — могут помочь предсказать, какие глаза с большей вероятностью ухудшатся.

Сравнение людей и алгоритмов

Исследователи изучили 63 глаза у людей с диабетом, у которых на начало наблюдения была непролиферативная, то есть ещё не тяжёлая, ретинопатия и был как минимум один год последующего наблюдения. Обученные эксперты тщательно обводили каждое видимое кровоизлияние на широкоугольных снимках с помощью специализированного программного обеспечения — кропотливый процесс, который может требовать тысячи отметок на один глаз. Те же изображения затем обрабатывала программа на основе глубокого обучения под названием EyeRead, предназначенная для автоматического обнаружения и выделения этих пятен. Для ручных обводок и автоматических результатов команда вычисляла количество кровоизлияний, суммарную площадь, которую они занимали, и среднее расстояние пятен от зрительного нерва в центральных и периферических зонах.

Что увидел компьютер

Автоматическая система последовательно фиксировала меньше кровоизлияний и меньшую суммарную площадь кровотечений, чем человеческие оценщики. Это занижение, по-видимому, в основном связано с тем, как точно были проведены границы каждого пятна — сложной задачей, потому что у многих участков размытые края. Тем не менее при попарном сравнении глаз измерения компьютера и ручные измерения изменялись синхронно, особенно в отношении суммарной площади кровоизлияний. Иными словами, хотя абсолютные величины были меньше, глаза, которые люди оценивали как содержащие больше или более крупные кровоизлияния, как правило, получали более высокие оценки и от алгоритма.

Расположение пятен как предупреждающий знак

Наиболее заметный вывод касался не только количества пятен, но и их расположения. В течение года 29 из 63 глаз перешли в пролиферативную диабетическую ретинопатию — стадию, характеризующуюся ростом хрупких новых сосудов, которые могут вызвать серьёзную потерю зрения. С помощью статистических моделей исследователи обнаружили, что глаза с кровоизлияниями, расположенными дальше от зрительного нерва — то есть ближе к периферии сетчатки — с большей вероятностью прогрессировали, независимо от того, исходили ли измерения от человеческих трассировщиков или от автоматической системы. Это согласуется с ранними данными о том, что повреждение и плохое кровоснабжение в наружной части сетчатки являются плохим прогностическим признаком для дальнейшего течения болезни.

Что это значит для будущей помощи глазам

Для людей с диабетом и их врачей итог обнадёживает: даже несовершенный автоматизированный инструмент, работающий с широкоугольными изображениями сетчатки, может помочь выявить глаза с более высоким риском перехода в опасную стадию заболевания, особенно если он учитывает, насколько кровоизлияния распространяются в сторону наружной сетчатки. Хотя алгоритм пропускает некоторые детали по сравнению с экспертами, его измерения достаточно хорошо коррелируют с ручной оценкой, чтобы быть полезными. При дальнейшей доработке и расширении на другие изменения сетчатки такие системы могут обеспечить быстрые, объективные оценки риска в загруженных клиниках или дистанционно, помогая сосредоточить внимание и лечение на тех пациентах, кто в них наиболее нуждается.

Цитирование: 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

Ключевые слова: диабетическая ретинопатия, изображения сетчатки, искусственный интеллект, прогрессирование заболевания, скрининг глаз