Представьте себе будущее в котором диагностика серьезных заболеваний занимает считанные минуты и не требует сложных процедур. Так вот это будущее может стать скоро реальностью благодаря инновационной разработке американских ученых – универсальному сканеру глаза, способному выявлять целый ряд опасных заболеваний на ранних стадиях. Особенность устройства — его неинвазивность: оно может выявлять сразу несколько серьезных заболеваний, не требуя сложных и дорогостоящих процедур.
Принцип работы инновационного сканера основан на том, что глаза человека – это своеобразное окно в организм. Подобно тому, как астрономы используют специальные инструменты для изучения далеких звезд, ученые применили передовые технологии, чтобы "заглянуть" внутрь человеческого глаза с беспрецедентной точностью. Офтальмоскопы — устройства для исследования глаз — используются уже более полутора веков. Врачи традиционно применяют их для диагностики глазных заболеваний, таких как глаукома или повреждения зрительного нерва. Однако, до недавнего времени, данные приборы практически не применялись для выявления других заболеваний организма.
Стивен Бёрнс, профессор из Школы оптометрии Университета Индианы, предполагает, что глаза могут служить своеобразным "окном" в состояние здоровья человека. Вдохновленный этой идеей, он посвятил почти 20 лет исследованиям с использованием лазеров для сканирования глаза. Этот подход получил название "окуломика". Результаты многолетних исследований легли в основу нового проекта: в течение трех лет ученые будут работать над выявлением различных заболеваний через сканирование сетчатки глаза. Проект получил финансирование в размере 4,8 миллиона долларов от Национального института здравоохранения США.
Команда Бёрнса разработала высокоточный офтальмоскоп нового поколения, способный фиксировать микроскопические изменения в сетчатке глаза. Примечательно, что технология, лежащая в основе этого устройства, была заимствована у астрономов. Как звезды на небе становятся видимыми через земную атмосферу с помощью адаптивной оптики, так и в офтальмологии это решение позволяет видеть мельчайшие детали на сетчатке с разрешением до двух микрон. Это помогает выявлять признаки таких заболеваний, как диабет и гипертония, через изменения в мельчайших сосудах глаза. Более того, эта технология позволяет обнаруживать серповидные эритроциты, что является ключевым симптомом серповидноклеточной анемии.
Стивен Бёрнс со своим офтальмоскопом. Автор: Крис Мейер, Университет Индианы
Планы Стивена Бёрнса и его команды выходят далеко за рамки диагностики сердечно-сосудистых заболеваний и диабета. Ученые уверены, что с помощью сканирования глаза можно также выявлять ранние признаки болезни Альцгеймера. По словам Бёрнса, существуют доказательства того, что изменения в сосудах сетчатки могут указывать на развитие этой болезни. На данный момент такие изменения можно увидеть только с помощью дорогостоящего ПЭТ-сканирования. Если же их удастся обнаружить через простой скан глаз, это сделает диагностику болезни Альцгеймера менее затратной и доступной.
Даже с новейшими технологиями анализ данных, полученных с помощью офтальмоскопа, занимает много времени. Чтобы ускорить процесс, команда Бёрнса сотрудничает с учеными из Школы информатики и вычислительной техники Университета Индианы. В ходе совместной работы разрабатываются алгоритмы машинного обучения, которые помогут врачам быстрее и точнее интерпретировать результаты сканирования, выявляя малейшие отклонения, которые могли бы остаться незамеченными. В будущем, когда технология будет отточена, её планируют внедрить в стандартные офтальмологические осмотры, что позволит использовать её для диагностики широкого круга заболеваний на регулярной основе.
По оценкам Бёрнса, около 80% людей старше 60 лет имеют хотя бы одно заболевание, которое можно выявить с помощью этой технологии. Теперь главная задача — научиться различать специфические признаки разных заболеваний, чтобы система могла точно и быстро интерпретировать полученные данные. Исследователи уверены, что в будущем их разработка позволит значительно упростить диагностику многих опасных заболеваний и сделать её доступной для массового использования.