تشخیص آلزایمر، دیابت و بیماری قلبی با آزمایش چشم

دانشمندان «دانشگاه ایندیانا»(Indiana University) با تخصص در بینایی‌سنجی و هوش مصنوعی جزو سه گروه اول دانشمندانی هستند که حمایت برنامه جدید «موسسه ملی بهداشت آمریکا» را دریافت کرده‌اند.

به نقل از وب‌سایت رسمی دانشگاه ایندیانا، برنامه جدید موسسه ملی بهداشت آمریکا از حوزه نوظهور «اکولومیکس»(Oculomics) حمایت می‌کند که چشم را به عنوان یک لنز برای تشخیص بیماری‌هایی موثر بر کل بدن به کار می‌گیرد.

«استفن برنز»(Stephen Burns) استاد دانشکده بینایی‌سنجی دانشگاه ایندیانا و پژوهشگر ارشد این پروژه برای دریافت یک جایزه سه‌ساله ۴.۸ میلیون دلاری از سوی موسسه ملی بهداشت آمریکا انتخاب شد. در میان پژوهشگران شایسته دریافت این جایزه، نام «الفتریوس گریفالیدیس»(Eleftherios Garyfallidis) دانشیار مهندسی سیستم‌های هوشمند در دانشکده انفورماتیک، محاسبات و مهندسی دانشگاه ایندیانا نیز به چشم می‌خورد.

این پروژه از توسعه نسل بعدی فناوری‌های موسوم به «افتالموسکوپ»(Ophthalmoscope) حمایت می‌کند که برای مشاهده فضای داخلی چشم به کار می‌رود و می‌تواند علائم هشداردهنده اولیه بیماری‌هایی را مانند دیابت، بیماری قلبی، بیماری کلیوی، کم‌خونی داسی‌شکل و بیماری آلزایمر با یک اسکن ساده چشم تشخیص دهد.

برنز با اشاره به این که شبکیه تنها بخش قابل مشاهده مستقیم سیستم عصبی مرکزی است، گفت: این پژوهش درباره استفاده از چشم به عنوان پنجره‌ای برای مشاهده سلامتی است. ما می‌خواهیم به ارائه‌دهندگان مراقبت‌های بهداشتی، شفاف‌ترین دیدگاه را ارائه دهیم تا امیدوار باشند که می‌توانند به صورت غیرتهاجمی به بدن وارد شوند.

تحقیقات برنز درباره استفاده از چشم برای تشخیص بیماری به اوایل دهه ۲۰۰۰ بازمی‌گردد؛ زمانی که او و همکارانش در دانشکده بینایی‌سنجی دانشگاه ایندیانا در استفاده از سیستم‌های لیزری اسکن اپتیک تطبیقی ​​برای مشاهده چشم انسان پیشگام شدند. این سیستم‌ها ابتدا توسط ستاره‌شناسان برای از بین بردن چشمک ‌زدن ستاره‌ها یا اعوجاج‌های ناشی از جو زمین در تلسکوپ‌ها به کار رفتند. اپتیک چشم نیز اعوجاج نور مشابهی را ایجاد می‌کند.

افتالموسکوپ آزمایشگاه برنز با استفاده از فناوری توسعه‌یافته در این دانشکده می‌تواند پشت چشم انسان را با وضوح دو میکرون رصد کند. این مقیاس به اندازه‌ای کوچک است که از آن می‌توان برای نشان دادن حرکت لحظه‌ای گلبول‌های قرمز خون درون شریان‌ها و سیاهرگ‌های چشم استفاده کرد. برنز از این فناوری برای شناسایی نشانگرهای زیستی دیابت و فشار خون در دیواره رگ‌های خونی چشم استفاده کرده است.

گروه‌های پژوهشی با حمایت موسسه ملی بهداشت آمریکا، پروژه‌های فردی خود را در یک دستگاه منحصربه‌فرد ادغام می‌کنند و همچنین از پیشرفته‌ترین مدل‌های یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی بهره‌مند می‌شوند. علاوه بر این، آنها پتانسیل این فناوری را برای شناسایی علائم اولیه بیماری قلبی و بیماری آلزایمر بررسی خواهند کرد.

پژوهش در مرحله بعد به سمت اعتبارسنجی داده‌ها خواهد رفت تا تأیید شود که خوانش‌های فناوری جدید با نسخه‌های پیشین آن مطابقت دارد. همچنین، پژوهشگران تفسیر سیستم هوش مصنوعی جدید از اسکن‌ها را با نظر تحلیلگران انسانی مقایسه خواهند کرد تا صحت نتایج را تأیید کنند.

سال آخر پروژه شامل آزمایش فناوری روی داوطلبان بالینی خواهد بود. برنز گفت: تا ۸۰ درصد از جمعیت بالای ۶۰ سال حداقل به یک بیماری مبتلا هستند که ممکن است با کمک فناوری ما در چشم قابل تشخیص باشد.