(Gennaio 28, 2023) La fotocamera del fondo oculare, uno strumento utilizzato in oftalmologia per catturare immagini a colori della superficie interna dell'occhio, può riportare indietro di un valore compreso tra INR 1.5 lakh e INR 5.25 lakh. Nei paesi a basso reddito, il costo proibitivo dei dispositivi utilizzati nelle cure diagnostiche e riabilitative rende l'accesso una sfida. Secondo il Rapporto sulla visione del mondo, preparato dall'OMS, oltre 2.2 miliardi di persone in tutto il mondo sono ipovedenti e quasi la metà vive con condizioni curabili o prevenibili perché non possono ricevere le cure di cui hanno bisogno. La seconda principale causa di cecità è glaucoma, con una stima di 57.5 milioni di persone in tutto il mondo affette da glaucoma primario ad angolo aperto. Nel 2020, secondo il National Center for Biotechnology Information, questo numero è salito a 76 milioni. Tra coloro che affrontano il problema frontalmente c'è l'adolescente dell'Ontario Hardit Singh, la cui innovazione è un passo verso una migliore assistenza sanitaria per tutti.
Speculor: A Comprehensive Teleopthalmology Platform for People Centered Eyecare ha portato il diciassettenne Hardit il primo premio alla Canada-Wide Science Fair nel 2021. Utilizzando un riproduttore d'immagini portatile e algoritmi di intelligenza artificiale per lo screening delle malattie, Speculor, che è stato testato sul campo in India, può rilevare il glaucoma per la somma molto conveniente di $ 300. Il Indiano globale, che ha anche vinto il secondo posto al concorso dell'Unione europea per giovani scienziati, intende che il dispositivo venga utilizzato dalle ONG internazionali che lavorano per portare l'uguaglianza nella cura degli occhi.
La visione
Nato e cresciuto a Waterloo, l'idea ha preso piede circa tre anni fa, quando un amico della Cameron Heights Collegiate di Kitchener, dove Hardik studiava, soffriva di distacco di retina, dove la retina inizia a staccarsi dall'occhio. “È andato da tre diversi oftalmologi ed esperti ed è stato diagnosticato erroneamente tutte e tre le volte per motivi diversi. È diventato quasi cieco per questo", Hardit disse in un'intervista per la Canada-Wide Science Fair. Fortunatamente, i medici sono riusciti a rilevarlo prima che il danno diventasse irreversibile. Hardit si è chiesto: se tali diagnosi errate possono verificarsi in un posto come Waterloo, quali potrebbero essere le condizioni nelle aree rurali o a basso reddito, dove c'è poca vicinanza alle strutture sanitarie?
A quel tempo, l'allora tredicenne Hardit stava già costruendo algoritmi di classificazione e aveva una conoscenza di base dell'IA grazie ai progetti precedenti. Ha colpito i libri, imparando da YouTube, libri e semplicemente “provando le cose, giocando finché non funziona. Funziona per l'hardware, armeggi finché non capisci cosa succede. È lo stesso con l'ottica. Ho imparato fino a quando non ne ho avuto abbastanza per costruire ciò che volevo.
Ha iniziato a inviare e-mail a freddo ai professori, ricevendo infine notizie dal Dipartimento di Optometria dell'Università di Waterloo. Hardit ha iniziato a lavorare con un gruppo di studenti universitari, andando da loro con domande o quando era in difficoltà. L'hardware doveva essere costruito, il software codificato ei due integrati. Ha lavorato in laboratorio, testando il dispositivo su un occhio modello in condizioni controllate.
Sfide e trampolini di lancio
Speculor ha funzionato senza problemi in laboratorio e Hardit ha deciso di implementare il suo prototipo. Quando l'ha testato sul campo, però, "tutto è fallito", ammette. Aveva commesso un errore fondamentale: non aveva predisposto il dispositivo per condizioni non ottimali. “Avevo progettato il prototipo in modo che funzionasse in condizioni perfette ma in condizioni di scarsa illuminazione, quando il paziente si muove, il dispositivo non funzionava affatto. L'intelligenza artificiale ha avuto lo stesso problema. Il sensore AI è stato utilizzato per immagini di altissima qualità, scattate da dispositivi, afferma Hardit, che costano dai 25,000 dollari in su. "Il mio dispositivo non è in grado di produrre tali immagini e stava disattivando l'intelligenza artificiale."
“Ero frustrato. Avevo fatto così tanti sforzi e il dispositivo non funzionava affatto. Ma la mia mente stava già lavorando su come risolverlo. Con l'hardware, il suo momento di rivelazione è arrivato attraverso l'integrazione della polarizzazione incrociata, una tecnica utilizzata nelle fotocamere fundus più costose ma raramente in dispositivi più economici. "Ha funzionato davvero bene per garantire che non ci fossero riflessi sulle immagini del fondo oculare", ha detto. Ha provato una serie di soluzioni con l'intelligenza artificiale, ma niente ha funzionato, finché lui sviluppato il proprio metodo di allenamento. L'intelligenza artificiale è stata addestrata per studiare immagini di bassa qualità, tenere conto di scarsa illuminazione e movimento e rilevare anomalie in questi parametri.
Hardit ha inviato ancora una volta il dispositivo per il test, questa volta a un oftalmologo in India. Il feedback è stato molto più promettente. “La seconda volta, le immagini sono risultate davvero buone. È stato fantastico perché ancora non mi aspettavo che funzionasse, avevo accesso solo all'occhio di una modella. Questa è stata una mossa da Ave Maria per me, mandare un prototipo in India alla cieca senza un test.
Sempre un lavoro in corso
L'obiettivo finale di Hardit è commercializzare il dispositivo, valutandolo alla portata di ONG e organizzazioni internazionali, per migliorare l'assistenza sanitaria nelle aree rurali e sottoservite di tutto il mondo. Il costo è attualmente dominato dall'obiettivo, che è di circa $ 250. Sta anche lavorando per migliorare il design, dopo che un giudice del CWSF ha osservato che era "troppo squadrato".
Hardit vuole anche espandere la portata del suo dispositivo, che ora è utilizzato principalmente nella rilevazione del glaucoma. "Posso riapplicare lo stesso modello su diverse malattie cambiando i parametri", dice. Vuole anche renderlo facile da capire, per aiutare i medici a fare una diagnosi.
Hardit ha anche pubblicato un articolo sull'intelligenza artificiale nel Journal of the Optical Society of India. I suoi altri interessi includono informatica, intelligenza artificiale, ottica, medicina e sport.