O que o fundo do seu olho revela sobre sua saúde
Revisão publicada por pesquisadores da Johns Hopkins e da Universidade da Califórnia mostra como uma imagem da retina, analisada por algoritmos, pode revelar informações sobre a saúde de todo o corpo
Bom dia, cientistas!!!! 🧬☕ Quem aí viu o jogo do Brasil ontem?!
Vamos que vamos para a copa!
Hoje é domingo e domingo é dia de ciência também por aqui!!! Bora falar de novidade:
Uma fotografia do fundo do olho pode fornecer informações relevantes sobre o risco de doenças como infarto, AVC, doença renal crônica e Alzheimer. A análise é feita por inteligência artificial, em uma área de pesquisa que vem sendo chamada de oculômica.
Fonte: The University of Iowa
Uma revisão publicada no Journal of Clinical Medicine por pesquisadores do Wilmer Eye Institute, da Johns Hopkins University, e do Shiley Eye Institute, da Universidade da Califórnia em San Diego, reuniu o que a ciência já produziu sobre o tema. O trabalho sintetiza dezenas de estudos que aplicaram técnicas de aprendizado profundo (deep learning) a imagens da retina para prever condições de saúde de outras partes do corpo.
Por que a retina?
A retina é a estrutura no fundo do olho responsável por captar a luz e transformá-la em sinais elétricos enviados ao cérebro. Durante o desenvolvimento embrionário, ela se forma a partir do mesmo tecido que dá origem ao sistema nervoso central.
Além disso, é um dos tecidos mais vascularizados do corpo humano e o único em que os pequenos vasos sanguíneos podem ser observados diretamente, sem nenhum procedimento invasivo. Em qualquer outra parte do organismo, a avaliação dos pequenos vasos exige exames como ultrassom ou angiografia.
Essas características fazem da retina um indicador potencial do que acontece em outros órgãos, especialmente aqueles cuja saúde depende da microcirculação, como cérebro e rins.
Conceito Eureka 🧠
Oculômica: área de pesquisa que estuda a correlação entre características da retina e de outras estruturas oculares com a saúde do corpo todo.
O que a IA consegue identificar nas imagens
Em 2018, pesquisadores do Google publicaram um dos primeiros estudos importantes da área. Eles treinaram uma rede neural com fotos de fundo de olho e mostraram que o algoritmo era capaz de identificar idade do paciente (com erro médio de cerca de três anos), sexo (acerto em 97% dos casos), pressão arterial, status de tabagismo e até prever eventos cardiovasculares graves nos cinco anos seguintes.
Para prever idade e tabagismo, a inteligência artificial se concentrava principalmente nos vasos da retina. Para sexo, no disco óptico e nos vasos.
Desde então, grupos de pesquisa em diferentes países expandiram o trabalho. Estudos sul-coreanos mostraram que algoritmos treinados em imagens da retina conseguem prever a presença de aterosclerose nas artérias carótidas e estimar o escore de cálcio nas artérias coronárias, um dos principais marcadores de risco cardiovascular. Um estudo chinês desenvolveu um modelo capaz de prever o risco de doença cardiovascular isquêmica em dez anos com precisão comparável a calculadoras de risco já validadas.
Doenças neurológicas e renais
Pacientes com doença de Alzheimer tendem a apresentar adelgaçamento da camada de fibras nervosas da retina, o que poderia ser detectado através de IA.
Um modelo de inteligência artificial treinado para identificar Alzheimer a partir de imagens da retina alcançou acurácia acima de 80%. Para esclerose múltipla, os resultados são ainda melhores: modelos treinados em tomografias da retina conseguem fazer o diagnóstico com mais de 90% de precisão.
A análise da retina também tem se mostrado promissora para identificação de doença renal crônica. Estudos publicados nas revistas Lancet Digital Health e Nature Biomedical Engineering relataram precisão entre 73% e 90% na detecção da doença a partir de imagens do fundo do olho, com a hipótese de que os pequenos vasos da retina refletem o estado dos pequenos vasos dos rins.
A idade biológica da retina
Um conceito que vem ganhando atenção é o do “envelhecimento retiniano”. Pesquisadores treinaram um algoritmo para estimar a idade biológica de uma pessoa apenas analisando sua retina. Quando essa idade estimada é comparada com a idade cronológica, surge uma medida chamada de retinal age gap, ou lacuna de idade retiniana.
Fonte: BMJ
Em um estudo publicado no British Journal of Ophthalmology, cada ano adicional nessa lacuna foi associado a um aumento de 2% no risco de morte por qualquer causa.
Isso sugere que a retina pode funcionar como um marcador de envelhecimento biológico
.Fonte: BMJ
Limitações importantes
A maioria dos estudos foi conduzida em populações específicas, principalmente na Ásia e na Europa. Quando os modelos foram testados em outras populações, a performance frequentemente caiu, o que é particularmente relevante para o Brasil, com sua diversidade étnica significativa.
Os estudos também são, em sua maioria, retrospectivos. Ainda não há evidências consistentes de que decisões clínicas tomadas com base nesses algoritmos resultem em melhores desfechos para os pacientes.
E, por fim, a maior parte dos modelos ainda precisa passar por validação rigorosa e aprovação regulatória antes de chegar à prática clínica.
O que esperar do futuro
Mesmo com as limitações, os autores destacam que a oculômica pode mudar a forma como exames de rotina serão interpretados. Uma consulta com o oftalmologista poderia, no futuro, gerar não apenas avaliação da saúde ocular, mas também estimativas de risco cardiovascular, renal e neurológico.
Em sistemas de saúde com acesso desigual a exames complexos, ferramentas baseadas em uma imagem de fundo de olho podem ter impacto importante na identificação precoce de pessoas em risco.
A inteligência artificial não substitui o médico, mas pode oferecer no futuro informações que, até pouco tempo atrás, exigiam procedimentos caros, demorados ou invasivos.
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DOMINGOU GALERAAAA!!!🧬❤️
Referência: Wu JH, Liu TYA. Application of Deep Learning to Retinal-Image-Based Oculomics for Evaluation of Systemic Health: A Review. J Clin Med. 2023;12(1):152. doi:10.3390/jcm12010152
Olá amigos. É impressionante o que os algoritmos e modelos de inteligência artificial estão fazendo na área da retina. Eu sou cientista sênior lá na University College London, de onde esses estudos que você citou sobre esclerose múltipla, Alzheimer e Parkinson sairam. Pra você ter noção, nós criamos um modelo de inteligência artificial que consegue predizer o gene que está causando uma distrofia hereditária de retina com uma precisão quatro vezes vezes maior do que o mais experiente médico que temos. Isso entre 300 potenciais genes. Acurácia de 70%. É incrível
Acredito que a oculômica, aliada à fundoscopia por smartphone, representa uma das mais promissoras fronteiras para o cuidado integral à beira do leito. Agora, cabe aguardarmos as validações necessárias para que essa tecnologia possa ser incorporada de forma segura e consistente à prática clínica.