Říká se, že oči jsou okna do duše. Nová práce amerických vědců ukázala, že oči jsou určitě okna do srdce.
Pro nový výzkum očí spojili síly největší hráči ve svých oborech: Google Research, Stanford School of Medicine a Verily Life Sciences. Dokázali v něm, jak významné signály se dají z lidského oka vyčíst. Vědci se pokusili přistoupit k oku, jako by bylo informačním portálem, a dosáhli tak výjimečných výsledků.
„Předvídáme díky novému programu rizikové faktory spojené s kardiovaskulárními problémy, o nichž nikdo dříve netušil, že se dají poznat z oka,“ uvedli autoři výzkumu. „Dokážeme například ze snímků sítnice poznat věk člověka (s přesností na 3,26 let), systolický krevní tlak, zda lidé kouří, hladinu cukru v krvi a také riziko vážných srdečních příhod.“
Vědci to dokázali díky „umělé inteligenci“, tedy pokročilé neurální síti. Jde o algoritmus inspirovaný biologickými procesy, zejména vzory mezi neurony – podobné programy se používají například pro analýzu fotografií a třeba ověřování jejich pravosti.
Oční databáze pomohly
Aby mohli program naučit správně poznávat nedokonalosti v oku, potřebovali obrovské množství vstupních dat. Získali je od pacientů s očními problémy, kteří museli podstoupit skenování sítnice. Vědcům se podařilo dostat k datům 236 234 pacientů v databázi EyePACS a 48 101 pacientů v databázi UK Biobank. Ty pak prohnali programem schopným strojového učení TensorFlow. Na dalším několikatisícovém vzorku pak data ověřovali.
Z výzkumu vyplynulo, že „známky kardiovaskulárních onemocnění se mohou projevit v oku.“ Autoři popisují: „Neurální sítě nám umožňují mnohem lépe vyhodnocovat všechny změny v oku.“
Tato práce je součástí velkého posunu v moderní medicíně, který spočívá právě v masivním využití schopností strojů analyzovat obrovské množství dat a na jejich základě pak předvídat vývoj různých scénářů. Mohou tak odhalovat mutace v genomu a předvídat variace v jednotlivých buňkách. Nové aplikace pro strojové učení jsou v současnosti často dostupné jako open-source, tedy zdarma, a navíc jsou již značně pokročilé, takže nevyžadují velké úpravy.
Zprávy, které o tomto úspěchu informují, často citují vyjádření Philipa Nelsona z Google Research, který se vyjádřil velmi optimisticky: „Stroje dnes vidí věci, které lidské oko nikdy předtím nevidělo.“
K čemu to je?
Výzkum je důležitý především proto, že tato metoda je neinvazivní. Dnes jsou lékaři při předvídání srdečních rizik odkázáni především na krevní testy, které jsou ale relativně drahé a také náročnější na čas. Pokud by se daly nahradit metodou, která je o tolik levnější a spočívá jen v pouhé fotografii sítnice, znamenalo by to jednak možnost hodně ušetřit, ale také rychlejší výsledky.
Autoři přesto nejsou s výsledky ještě úplně spokojení – vzorek je pro ně zatím příliš malý na to, aby byly výsledky zcela spolehlivé.
