La inteligencia artificial podrá ayudar a detectar enfermedades oculares

Los científicos han desarrollado una herramienta de inteligencia artificial (IA) capaz de diagnosticar y predecir el riesgo de desarrollar múltiples afecciones de salud, según un artículo publicado en la revista especialida Nature.

al parecer se pueden detectar desde enfermedades oculares hasta insuficiencia cardíaca y la enfermedad de Parkinson, todo ello basándose en las imágenes de la retina de las personas.

Las herramientas de inteligencia artificial han sido entrenadas anteriormente para detectar enfermedades utilizando imágenes de la retina, pero lo que hace que la nueva herramienta, llamada RETFound, sea especial es que se desarrolló utilizando un método conocido como aprendizaje autosupervisado.

Esto quiere decir que los investigadores no tuvieron que analizar cada una de los 1,6 millones de imágenes de retina utilizadas para el entrenamiento y etiquetarlas, por ejemplo, como “normales” o “no normales”. Estos procedimientos consumen mucho tiempo y son costosos, y son necesarios durante el desarrollo de la mayoría de los modelos estándar de aprendizaje automático.

En cambio, los científicos utilizaron un método similar al utilizado para entrenar modelos de lenguaje grande como ChatGPT. Esa herramienta de inteligencia artificial aprovecha innumerables ejemplos de texto generado por humanos para aprender a predecir la siguiente palabra en una oración a partir del contexto de las palabras anteriores.

Del mismo modo, RETFound utiliza una multitud de fotografías de retina para aprender a predecir cómo deberían verse las partes faltantes de las imágenes.

“A lo largo de millones de imágenes, el modelo aprende de alguna manera cómo es la retina y cuáles son todas sus características”, dice Pearse Keane, oftalmólogo del Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust en Londres, coautor del artículo publicado hoy en Nature que describe la herramienta.

Esto constituye la clave del modelo y lo clasifica como lo que algunos llaman modelo básico, lo que significa que puede adaptarse para muchas tareas.

La salud a través de los ojos

Las retinas de una persona pueden ofrecer una ventana a su salud, porque son la única parte del cuerpo humano a través de la cual se puede observar directamente la red capilar, formada por los vasos sanguíneos más pequeños.

De hecho, la reseña señala que las retinas también son una extensión del sistema nervioso central y comparten similitudes con el cerebro, lo que significa que las imágenes de la retina se pueden utilizar para evaluar el tejido neural.

“El problema es que muchas veces la gente no tiene la experiencia necesaria para interpretar estos escáneres. Aquí es donde entra en juego la IA”, afirma Keane.

Keane y sus colegas pudieron introducir una pequeña cantidad de imágenes etiquetadas (100 imágenes de retina de personas que habían desarrollado Parkinson y 100 de personas que no lo habían desarrollado) para enseñar el modelo sobre condiciones específicas.

El uso de datos sin etiquetar para entrenar inicialmente el modelo “desbloquea un importante cuello de botella para los investigadores”, afirma Xiaoxuan Liu, investigador clínico que estudia la innovación responsable en IA en la Universidad de Birmingham, Reino Unido.

El sistema funcionó bien en la detección de enfermedades oculares como la retinopatía diabética. En una escala donde 0,5 representa un modelo que no funciona mejor que una predicción aleatoria y 1 representa un modelo perfecto que hace una predicción precisa cada vez, obtuvo una puntuación de entre 0,822 y 0,943 para la retinopatía diabética, según el conjunto de datos utilizado.

Al predecir el riesgo de enfermedades sistémicas (como ataques cardíacos, insuficiencia cardíaca, accidente cerebrovascular y Parkinson), el rendimiento general fue limitado, pero aún superior al de otros modelos de IA. RETFound es hasta ahora una de las pocas aplicaciones exitosas de un modelo básico para imágenes médicas, dice Liu.

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