DIVE: Sử dụng AI để kiểm tra chức năng mắt

Trong 5 năm qua, công ty khởi nghiệp Tây Ban Nha DIVE Medical và viện nghiên cứu y tế IIS Aragon đã phát triển một loại thiết bị y tế mới có tên DIVE (Thiết bị kiểm tra thị giác tích hợp), có thể cung cấp chức năng thị giác tự động, tốc độ cao và chính xác xét nghiệm ngay cả đối với những bệnh nhân không hợp tác như trẻ em và thậm chí là trẻ sơ sinh. Trẻ em bị suy giảm thị lực nhìn mọi thứ khác với những người bình thường. DIVE sử dụng các kích thích thị giác được thiết kế tỉ mỉ, phần mềm tùy chỉnh và học máy (machine learning) để phát hiện và phân biệt các vấn đề thị giác.

Không giống như phương pháp truyền thống là có bác sĩ dẫn dắt ánh mắt của trẻ bằng ngón tay hoặc thiết bị, DIVE sử dụng màn hình máy tính, loại bỏ yếu tố can thiệp của con người và đưa ra kích thích thị giác chính xác hơn. Ngoài ra, DIVE có thể đo chuyển động mắt, tự động theo dõi mắt trẻ em với độ chính xác cao hơn so với quan sát trực quan của bác sĩ về phản ứng của trẻ.

Sau khi thu thập phản ứng của trẻ em, làm thế nào để xác định xem chúng có bình thường không? Đây là nơi cần có sự trợ giúp của trí tuệ nhân tạo (AI). DIVE ghi lại những màn trình diễn của trẻ em có thị lực bình thường và những trẻ bị suy yếu thị lực ở các độ tuổi khác nhau. AI phân tích dữ liệu này, tìm hiểu sự khác biệt giữa trẻ em mắc và không mắc các bệnh về mắt. Khi một đứa trẻ mới trải qua thử nghiệm, mô hình học máy có thể đưa ra phán đoán bổ sung về tình trạng của trẻ.

Thạc sĩ, Bác sĩ Phạm Thị Minh Châu, Khoa Mắt trẻ em, Bệnh viện Mắt Trung ương cho biết, hiện nay chương trình DIVE đang thu thập cơ sở dữ liệu tại nhiều quốc gia và chọn Việt Nam là một trong 5 nước để thu thập dữ liệu. Dự kiến sẽ có khoảng 200 mẫu kiểm tra bệnh về mắt của trẻ em sẽ được thu thập tại Bệnh viện Mắt Trung ương. Máy sẽ thu thập dữ liệu bằng hình ảnh và kết quả chẩn đoán do bác sĩ mắt viết vào, dựa vào các kết quả này sau này khi hệ thống được đưa vào sử dụng thì các bác sĩ địa phương, hoặc phòng y tế của các nhà trường, các trạm y tế xã có sử dụng thiết bị AI sẽ sớm phát hiện bệnh về mắt của trẻ em, từ đó sẽ sàng lọc được bệnh nhi nào có thể chữa trị ngay, bệnh nhi nào cần chuyển bác sĩ chuyên nhãn nhi để khám chuyên sâu, thậm chí hệ thống có thể tư vấn được xem bệnh nhi đó cần điều trị thế nào.

Cũng theo bác sĩ Minh Châu, mục tiêu chính khi sử dụng hệ thống AI là sàng lọc các bất thường về mắt của trẻ em. Thông thường bố mẹ hay các bác sĩ nhãn khoa nói chung bằng mắt thường sẽ dễ phát hiện về bệnh mắt khi trẻ đi học, nhưng với một số bệnh về mắt trẻ em sẽ khó phát hiện được một số bất thường hơn. Với AI nếu kiểm tra sớm, những cháu tiên lượng không có bất thường có thể bỏ qua, nếu trẻ có tiên lượng có nguy cơ bất thường về phát triển thị giác sẽ chuyển về bác sỹ nhãn khoa để khám sâu hơn, điều trị kịp thời.

“Việc ứng dụng AI sẽ giúp giảm thiểu công việc cho các bác sĩ ở địa phương Ở Việt Nam có đặc điểm là các bác sĩ chuyên khoa nhãn nhi rất ít, hầu như chỉ tập trung ở hai bệnh viện mắt lớn ở Hà Nội và TP.HCM. Nên nhiều trường hợp các cháu ở địa phương nếu không đi khám sớm, khi phát hiện bệnh muộn sẽ khó điều trị hơn. Việc chẩn đoán sớm bệnh về mắt sẽ có thể giúp điều trị sớm và đỡ tốn thời gian điều trị bệnh mắt cho các cháu”, bác sĩ Châu cho hay.

Hiện tại đang có hai chuyên gia, bác sĩ của Tây Ban Nha đang tiến hành thu thập dữ liệu về bệnh mắt tại Bệnh viện Mắt Trung ương.

Các chuyên gia, bác sĩ của Tây Ban Nha đang tập huấn về hệ thống DIVE cho các bác sĩ Bệnh viện Mắt Trung ương vào ngày 19/6/2019.

Huawei bắt tay DIVE phát triển hệ thống hỗ trợ kiểm tra mắt (Track AI)

Thiết bị DIVE cung cấp các kích thích thị giác, nắm bắt và phân tích phản ứng của trẻ, sau đó sử dụng AI để đưa ra phán đoán. So với thử nghiệm thủ công truyền thống, điều này cho thấy một bước tiến lớn. Tuy nhiên, giống như hầu hết các công nghệ y tế tiêu chuẩn, DIVE hiện tại trong giai đoạn đầu vẫn yêu cầu người dùng đến bác sĩ nhãn khoa để thử nghiệm, vì nó dựa vào sự giải thích kết quả của nó bởi một chuyên gia. Sử dụng AI để đưa ra phán đoán cho phép các giám khảo thiếu kinh nghiệm có thể giải thích dễ dàng các đánh giá trực quan và có thể xác định trẻ em có vấn đề về thị giác.

Làm thế nào để việc kiểm tra mắt có thể được thực hiện dễ dàng hơn và linh động hơn? Thế hệ mới của thiết bị DIVE, sẽ bao gồm một điện thoại di động Huawei P30, được trang bị chipset Kirin 980. Kirin 980 được tích hợp với bộ xử lý thần kinh độc lập (NPU) có khả năng xử lý AI từ thiết bị mạnh mẽ, cho phép dữ liệu được phân tích cục bộ trên điện thoại di động. Toàn bộ mô hình học máy của DIVE được xây dựng trên HiAI 2.0, một nền tảng mở AI di động của Huawei. Truy cập AI được cung cấp ở ba cấp độ: chip, thiết bị và đám mây.

Ngoài P30 và khả năng giúp các bác sĩ phân tích dữ liệu, Huawei cũng đã cung cấp thiết bị hiển thị MateBook E. Trẻ em có thể xem thử nghiệm DIVE được thiết kế để đánh giá nhanh và chính xác chức năng thị giác trên máy tính bảng này, sau đó dữ liệu nhìn sẽ được gửi để phân tích cho Huawei P30 của bác sĩ, người có thể xác nhận xem có dấu hiệu tiềm ẩn nào làm tổn thương thị lực không. Hệ thống hỗ trợ kiểm tra mắt này cho DIVE được gọi là Track AI.

Đối với người dùng, giá trị tuyệt vời của Track AI là nó tức thời, phổ biến và riêng tư. Thay vì tải dữ liệu lên đám mây và sau đó trả về kết quả được xử lý trên đám mây, HiAI hoạt động cục bộ trên thiết bị, giúp mọi thứ trở nên tức thời và hiệu quả hơn. Từ quan điểm của người dùng, đó là một quá trình đơn giản. Ngay cả khi bác sĩ ở một ngôi làng hẻo lánh không có Internet, hệ thống xét nghiệm vẫn hoạt động.

Hơn nữa, Track AI giúp giảm chi phí xét nghiệm cho bệnh nhân. Thử nghiệm này mất không quá 15 phút, giúp giảm đáng kể thời gian sàng lọc bệnh mắt và cho phép nhiều trẻ em được nhìn thấy trong một thời gian ngắn hơn.

Đồng thời, công nghệ sàng lọc này dễ phổ biến hơn nhiều: các thiết bị Huawei không cần truy cập vào đám mây; các tính toán có thể được thực hiện trực tiếp trên điện thoại. Tính di động cao này làm tăng phạm vi của các kịch bản sử dụng, mang lại lợi ích cho nhiều trẻ em hơn, đặc biệt là ở các nước đang phát triển.

Video các chuyên gia thu thập dữ liệu về bệnh mắt trẻ em bằng hệ thống trí tuệ nhân tạo tại Bệnh viện Mắt Trung ương: