Innovazioni digitali, telemedicina e intelligenza artificiale in oftalmologia: una prospettiva globale

Il 2020 ha segnato un’accelerata alla maturazione di diverse innovazioni digitali nelle tecnologie dell’informazione e della comunicazione, a un ritmo senza precedenti in questo nuovo secolo, che hanno interessato anche l’oftalmologia. Infatti, ogni settore, compresa la sanità, è stato raggiunto dalla trasformazione digitale. Innovazioni digitali, compreso il consolidamento della tele-medicina, lo sviluppo delle reti wireless di quinta generazione (5G), l’intelligenza artificiale (AI), l’apprendimento automatico (ML) e l’Internet of Things (IoT), hanno creato uno straordinario ecosistema per nuove opportunità in sanità. Queste innovazioni potranno cambiare radicalmente lo screening, la diagnosi e il monitoraggio delle malattie, consentire una profilazione più accurata della progressione della malattia e permettere di personalizzare sempre di più i trattamenti, a seconda delle esigenze dei pazienti.

Nel 2019, l’OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità) ha iniziato a sviluppare un quadro per l’adozione delle innovazioni e tecnologie digitali nel settore sanitario. Le raccomandazioni dell’OMS sugli interventi digitali in sanità promuovono la loro valutazione sulla base di “benefici, danni, accettabilità, fattibilità, uso delle risorse e considerazioni di equità”, e valutano questi strumenti nel cammino verso il raggiungimento di una copertura sanitaria universale e sostenibile.

Inoltre, tutte queste nuove tecnologie hanno reso evidente la necessità di monitorare la sicurezza del paziente, la privacy, la tracciabilità dei dati, le questioni etiche, con piani da attuare per affrontare eventuali violazioni.

Telemedicina

La telemedicina consente ai medici di valutare i propri pazienti a distanza. Il più grande vantaggio è quello di facilitare una distribuzione più efficiente ed equa delle risorse sanitarie. Infatti, la telemedicina permette di fornire assistenza in aree rurali dove c’è carenza di medici, riduce il numero di viaggi per raggiungere le strutture e il conseguente inquinamento e collega i pazienti con malattie rare ai centri di cura specialistici, con una riduzione dei tempi di attesa.

In campo oftalmologico, gli smartphone collegati alle lampade a fessura consentono di effettuare la biomicroscopica oculare, permettendo agli specialisti di visualizzare l’esame del paziente in tempo reale senza che il paziente sia presente. Le immagini e i dati possono anche essere condivisi velocemente e in tempo reale con altri specialisti.

Telecomunicazioni di quinta generazione (5G)

Le comunicazioni wireless 5G sono state progettate per creare connessioni di rete complesse su larga scala. Queste reti hanno una maggiore velocità di trasmissione dei dati attraverso l’uso di onde millimetriche a frequenza più elevata rispetto alle reti esistenti. Di conseguenza, le immagini ad alta risoluzione potranno essere trasferite più facilmente e ci sarà una migliore qualità dei videoconsulti, anche in campo oftalmologico. L’esperienza immersiva promessa dal 5G potrà essere utilizzata anche per migliorare l’apprendimento, ad esempio per le tecniche di chirurgia. È attualmente in sviluppo anche la tecnologia 6G.

Internet of Things (IoT)

L’Internet of Things è la rete di interconnessione tra dispositivi e macchine ed è chiamato così proprio per differenziarlo dall’internet tradizionale, che connette le persone.

Queste connessioni hanno un impatto anche sui servizi sanitari. Ad esempio, l’uso di uno smartwatch potrà permettere di registrare l’arrivo di un paziente in ospedale automaticamente e di caricare in modo automatico le immagini del suo occhio ottenute dalla visita oculistica. Le cartelle cliniche provenienti da diverse strutture potranno essere integrate per formare un unico file, in modo che tutti i medici abbiano una panoramica del paziente. Una maggiore automazione potrà, potenzialmente, anche ridurre gli errori sanitari.

Intelligenza Artificiale

Il concetto di Intelligenza Artificiale (AI) è stato introdotto per la prima volta nel 1956. Da allora, il settore ha compiuto notevoli progressi. Dall’AI, è nato il Machine Learning (ML), attraverso il quale i sistemi informatici sono in grado di imparare dall’esperienza, senza essere programmati. Nella pratica medica, il ML è efficace in specialità incentrate sulle immagini, dalle quali è in grado di identificare diverse patologie (come melanomi e tubercolosi).

In oftalmologia, le applicazioni del ML sono utili nella fotografia digitale del fondo oculare e per lo screening e la diagnosi automatizzata di malattie comuni che mettono a rischio la vista, tra cui retinopatia diabetica, glaucoma, degenerazione maculare legata all’età e retinopatia del prematuro.

Innovazioni digitali per le malattie degli occhi

  • – Retinopatia diabetica (RD)

Programmi di screening della RD basati sulla telemedicina con fotografia del fondo dell’occhio digitale sono già ben consolidati in alcune nazioni, come Regno Unito, Stati Uniti e Singapore.

Già dal 2016 molti gruppi hanno sperimentato l’applicazione del ML allo screening della RD.

L’adozione del ML nel telescreening consente ai professionisti della salute non oftalmologi di eseguire gli esami e formulare raccomandazioni senza l’aiuto di specialisti.

  • – Retinopatia del prematuro (ROP)

Negli ultimi dieci anni, i sistemi di imaging digitale ad ampio campo (WFDI) sono stati utilizzati per valutare i pazienti pediatrici con retinopatia, aumentando la possibilità per i bambini di essere sottoposti a screening, attraverso l’applicazione della telemedicina, e di creare programmi di screening globali. Questi sistemi di imaging consentono anche la documentazione dei reperti retinici e hanno il potenziale per migliorare la diagnostica di precisione.

Nel 2020 è stato sviluppato il primo sistema di intelligenza artificiale per la ROP, che ha ricevuto l’approvazione da parte della FDA.

  • – Glaucoma

Una delle tecnologie attualmente disponibili per la diagnosi del glaucoma è lo screening attraverso la telemedicina, che può rilevare efficacemente la patologia, specialmente attraverso le immagini del fondo oculare. L’intelligenza artificiale ha promosso nuovi avanzamenti nello screening automatizzato per il glaucoma, attraverso il ML.

  • – Degenerazione Maculare Legata all’Età (DMLE)

L’uso della telemedicina per la Degenerazione Maculare Legata all’Età (DMLE), negli Stati Uniti, è molto avanzato e si è concentrato su sistemi di screening e monitoraggio da remoto, con l’applicazione dell’intelligenza artificiale.

 

Bibliografia

Ji-Peng Olivia Li  et al., Digital technology, tele-medicine and artificial intelligence in ophthalmology: A global perspective, Prog Retin Eye Res. 2021 May;82:100900. doi: 10.1016/j.preteyeres.2020.100900. Epub 2020 Sep 6.

Dr. Carmelo Chines
Direttore responsabile