Zánět středního ucha může být velmi nepříjemný a může negativně ovlivnit běžné fungování i spánek. Kromě nepohodlí a bolesti může, pokud není řádně léčen, vést k celé řadě komplikací, jako je ztráta sluchu, protržení ušního bubínku či rozšíření zánětu do okolních tkání, včetně mozku. Proto je důležitá včasná diagnostika a léčba.
Rodiče, kteří budou mít podezření na to, že jejich potomek trpí tímto onemocněním, se brzy budou moci obrátit na aplikaci ve svém chytrém telefonu. Lékaři a vědci z University of Pittsburgh Medical Center a University of Pittsburgh totiž představili novou aplikaci pro mobilní telefony, která je určena k přesné diagnostice ušních infekcí.
Co je zánět středního ucha?
Zánět ucha je běžné onemocnění, které může postihnout jednu nebo více částí ucha. U dětí je nejčastěji diagnostikován akutní zánět středního ucha, známý také jako „akutní otitis media“. Toto onemocnění se vyznačuje náhlým vznikem zánětu v oblasti středního ucha, což je prostor za bubínkem, který obsahuje malé kůstky přenášející zvuk.
V první fázi bývá toto onemocnění způsobeno virovou infekcí, ve druhé pak bakteriemi (konkrétně druhy Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae a Moraxella catarrhalis), které se do středního ucha dostávají z nosu a nosohltanu Eustachovou trubicí.
Mobilní aplikace pozná zánět ucha
S ohledem na princip fungování jistě nebude překvapením, že je aplikace pro diagnostiku ušních zánětů postavená na algoritmech umělé inteligence. Její používání může znamenat významný krok vpřed při snaze o snižování zbytečného předepisování antibiotik, což je nejen v dětské medicíně aktuální problém.
„Akutní zánět středního ucha bývá často diagnostikován nesprávně,“ říká profesor pediatrie a hlavní autor studie Alejandro Hoberman. Dodává, že nesprávné určení diagnózy může na jedné straně vést k nedostatečné péči, nebo v opačném případě ke zbytečné léčbě antibiotiky, což může snižovat jejich účinnost.
Přesná diagnóza zánětu středního ucha má zásadní význam – zejména je nutné ho odlišit od přítomnosti tekutiny v prostoru středního ucha bez známek zánětu. To je podobný stav, kdy se za ušním bubínkem hromadí tekutina, ovšem bez bakteriální infekce, takže léčba antibiotiky není v takovém případě přínosná.
Rozlišení akutního zánětu středního ucha od jiných ušních infekcí vyžaduje odborné znalosti a zkušenosti, což dosud znamenalo nutnost návštěvy pediatra. Přitom z hlediska diagnostiky jde o přímo ukázkový úkol, který lze svěřit umělé inteligenci.
Aplikaci stačí video bubínku
Nová aplikace funguje tak, že pomocí otoskopu (nástroj používaný k vyšetření vnějšího zvukovodu a bubínku) připevněného k fotoaparátu mobilního telefonu natočí krátké video ušního bubínku. Vědci si od tohoto způsobu vyšetření, které mohou provádět i rodiče, slibují nejen jednoduchost, ale také větší přesnost diagnostiky ve srovnání s lékaři.
Hoberman se svým týmem vytvořil knihovnu sestávající z 1151 videí bubínku od 635 dětí, které navštívily ambulantní dětské ordinace University of Pittsburgh Medical Center v letech 2018 až 2023. Tato videa pak nechali popsat odborníky s rozsáhlými zkušenostmi s vyšetřováním zánětů středního ucha. Následně tato data použili ke trénování modelů umělé inteligence.
Umělá inteligence prokázala výjimečnou přesnost při diagnostice zánětu středního ucha s mírou senzitivity (schopnost správně identifikovat přítomnost nemoci) 93,8 % a specificity (schopnost správně identifikovat nepřítomnost nemoci) 93,5 %. To znamená, že modely byly při plnění tohoto úkolu úspěšné s minimem falešně negativních i falešně pozitivních výsledků.
Zjednodušeně řečeno to znamená, že nástroj postavený na umělé inteligenci dokáže s velkou přesností rozhodnout, zda dítě trpí zánětem středního ucha, či ne, na základě videí ušních bubínků natočených běžným chytrým telefonem.
Další výhody mobilní aplikace
„Tato zjištění naznačují, že náš nástroj je přesnější než mnoho lékařů,“ zdůrazňuje Hoberman. „Mohl by změnit pravidla hry v prostředí primární zdravotní péče a podpořit lékaře při diagnostice zánětu středního ucha a při rozhodování o léčbě.“
Kromě diagnostických funkcí nabízí aplikace i další výhody. Pořízená videa lze například ukládat do zdravotnické dokumentace pacienta, sdílet je s dalšími poskytovateli zdravotní péče a využívat je ke vzdělávání rodičů a mediků v procesu diagnostiky a léčby.
Aplikace pro detekci zánětu středního ucha může být navržena tak, aby sloužila i laikům, tj. osobám bez odborného lékařského vzdělání. Může tak být zvláště užitečná pro rodiče malých dětí, které jsou k tomuto onemocnění nejvíce náchylné.
Dosavadní výsledky vědeckého bádání byly publikovány 4. března v renomovaném odborném časopise JAMA Pediatrics. Toto periodikum publikuje studie, recenze, komentáře a editoriály týkající se širokého spektra témat souvisejících s dětským a adolescentním zdravím.