Наскільки швидко насправді прогресує ШІ, і що це означає для пацієнтів та дослідників глаукоми?

Штучний інтелект (ШІ) останніми роками розвивається з шаленою швидкістю. Нові моделі ШІ тепер виконують завдання, які ще кілька років тому здавалися далекою перспективою, і ці прориви відображаються в еталонних показниках, продуктах та наукових досягненнях у багатьох галузях – включаючи офтальмологію. Ця стаття розглядає конкретні показники прогресу ШІ та пояснює, що вони означають для лікування та дослідження глаукоми. Ми висвітлюємо реальні приклади інструментів ШІ, які вже допомагають пацієнтам, підсумовуємо нові розробки на горизонті (від клінічних випробувань до інновацій найближчого майбутнього) та пропонуємо питання, які пацієнти та дослідники можуть вивчати сьогодні, щоб підготуватися до завтрашніх досягнень.

Як вимірюється прогрес ШІ (і як швидко він зростає)?

Дослідники вимірюють прогрес ШІ за продуктивністю у складних завданнях (еталонні показники) та відстежуючи покращення у розробці моделей, даних та обчислювальних потужностях. За останні кілька років усі ці три фактори значно зросли. Наприклад, один аналіз виявив, що "межа" можливостей ШІ різко прискорилася приблизно у 2024 році – приблизно подвоївши темпи покращення порівняно з попередніми роками (epoch.ai) (epoch.ai). Простими словами, системи ШІ тепер можуть вирішувати проблеми майже вдвічі швидше або так само добре, як ще кілька років тому.

Чому це відбувається? З 2010 року обчислювальна потужність, що використовується для навчання провідних моделей ШІ, приблизно подвоюється кожні шість місяців (medium.com), забезпечуючи 4–5-кратне зростання обчислювальних потужностей на рік. Обсяги навчальних наборів даних (таких як текст або зображення) також вибухово зростають – набори даних приблизно потроюються в розмірі щороку (medium.com). Водночас розміри моделей (кількість параметрів) щорічно подвоюються. Ці три тенденції – масивні обчислювальні потужності, масивні дані, масивні моделі – поєднуються, створюючи те, що деякі називають «трійкою» швидкого масштабування ШІ (medium.com).

В результаті можливості часто зростають стрибкоподібно. Сучасні моделі ШІ, які ще кілька років тому мали труднощі з базовими логічними завданнями, тепер вирішують математично складні проблеми, генерують реалістичні зображення на вимогу та навіть ведуть вільні розмови на медичні теми. Наприклад, великі мовні моделі (LLM), такі як серія GPT від OpenAI, продемонстрували раптові стрибки у можливостях при досягненні певних порогових значень розміру (medium.com). Кожне нове покоління (GPT-3 → GPT-4 → GPT-4.5 тощо) перевершувало попереднє за широким спектром еталонних показників. Спеціалізовані системи для завдань, пов'язаних із зором (зображенням), також стрімко розвиваються, а дифузійні моделі та нейронні мережі тепер створюють реалістичні зображення або виявляють тонкі патерни з безпрецедентною точністю. Коротше кажучи, темпи покращення не є повільним лінійним зростанням – вони прискорюються як за необробленими показниками, так і за реальним впливом (epoch.ai) (medium.com).

Ключовий висновок: Прогрес ШІ є конкретним та вимірним, і за останні 2–3 роки продуктивність за стандартними еталонними показниками та практичними завданнями майже подвоїлася. Це означає, що нові інструменти, які десятиліття тому були науковою фантастикою, з'являються швидше, ніж багато хто очікує.

ШІ у лікуванні глаукоми сьогодні

Глаукома є провідною причиною необоротної втрати зору в усьому світі, і стає все більш зрозумілим, що ШІ може допомогти нам її виявляти та керувати нею. Кілька інструментів на основі ШІ вже впроваджуються в практику або наближаються до цього:

• Фундус-фотографія (сітківки) з розширеними можливостями ШІ: Смартфони та портативні камери, оснащені програмним забезпеченням ШІ, можуть використовуватися для скринінгу глаукоми. Наприклад, клінічне дослідження 2023 року використовувало фундус-камеру для смартфона (під назвою PMC+5) із вбудованою автономною моделлю ШІ (Medios AI-Glaucoma) і виявило, що вона досягла 93,7% чутливості та 85,6% специфічності для виявлення глаукоми, що потребує направлення (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). У цьому дослідженні ШІ правильно ідентифікував 94% випадків справжньої глаукоми, які він бачив, порівняно з лише 60% випадків, ідентифікованих фахівцями з глаукоми, які дивилися на ті самі зображення. Це свідчить про те, що навіть камера смартфона з помірною потужністю та ШІ може надзвичайно добре виявляти ранню глаукому (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

• Аналіз поля зору за допомогою ШІ: Ще одним прикладом на основі смартфона є iGlaucoma, додаток, який аналізує дані тесту поля зору (графіки Humphrey Field Analyzer) за допомогою глибокого навчання. У великому дослідженні, опублікованому в npj Digital Medicine, система iGlaucoma оцінила поля зору тисяч пацієнтів і досягла площі під кривою (AUC) 0,966 для виявлення глаукоми (з 95,4% чутливості та 87,3% специфічності) (www.nature.com). Простими словами, цей ШІ може брати результати стандартного тесту поля зору при глаукомі та виявляти глаукому майже так само добре, як і експерти, допомагаючи виявити захворювання, яке могло бути пропущено. Він працює через додаток для смартфона та хмарну обробку, що робить аналіз глаукоми доступнішим.

• Дані клінічних випробувань у первинній медичній допомозі: У 2025 році дослідники повідомили про проспективне дослідження («реальне дослідження») системи скринінгу сітківки на основі ШІ в кабінетах лікарів загальної практики (ЛЗП) в Австралії (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Тут пацієнтам старше 50 років, які відвідували ЛЗП, робили неміотичні фундус-фотографії за допомогою автоматизованої камери, які потім аналізувалися алгоритмом ШІ на ризик глаукоми. Система ШІ досягла AUROC 0,80 (хороший показник загальної точності), з 65% чутливістю та 94,6% специфічністю (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). На практиці це означало, що з 161 пацієнта, який мав глаукому, але не знав про це, ШІ правильно позначив 18 як таких, що потребують огляду спеціаліста (11%). Пацієнти та персонал клініки вважали систему прийнятною. Хоча чутливість може бути покращена, дослідження показало, що скринінг ШІ працює у великих масштабах в умовах первинної медичної допомоги (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

• Майбутні інструменти скринінгу та дозволи: Одна британська компанія, iHealthScreen, навіть запатентувала інструмент для скринінгу глаукоми на основі ШІ (під назвою iPredict-Glaucoma), який аналізує стандартні кольорові фундус-зображення. Згідно з їхнім оголошенням, ШІ створює звіт менш ніж за хвилину та може класифікувати пацієнтів як таких, що мають глаукому, яка потребує направлення, або ні. Вони повідомляють про приблизно 94,3% точність у виявленні глаукоми (eyewire.news). (Це ще не схвалено FDA, але це показує, як компанії розробляють практичні продукти прямо зараз.) Крім того, існуючі медичні пристрої ШІ для пов'язаних захворювань очей – такі як схвалена FDA система IDx-DR для скринінгу діабетичної ретинопатії – прокладають регуляторний шлях для майбутніх інструментів ШІ для глаукоми.

Загалом, що вже є? Ранні користувачі (переважно дослідницькі та пілотні програми) мають інструменти ШІ, які аналізують фотографії очей або тести поля зору. Вони можуть швидко виявляти підозрілих на глаукому для фахівців з догляду за очима. У клініках деякі лікарі зараз використовують комерційні пристрої ОКТ (оптичної когерентної томографії), які включають вбудовану аналітику ШІ (наприклад, для витончення шару нервових волокон сітківки). А очні лікарні можуть впроваджувати пілотні програми ШІ, які перевіряють скани пацієнтів на наявність тривожних змін.

Висновок для пацієнтів: ШІ вже починає допомагати у ранньому скринінгу та діагностиці глаукоми. Можливо, ви не побачите напис «ШІ» в кабінеті, але якщо ваш лікар використовує цифрову візуалізацію, алгоритм ШІ може тихо аналізувати вашу сітківку або тест зору у фоновому режимі. У регіонах з обмеженими ресурсами або в рамках скринінгових програм, ШІ-тести на основі смартфонів буквально поміщають перевірку на глаукому в долоню клініциста (glaucoma.org) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Якщо ви чуєте про нові скринінги на глаукому (наприклад, у вашій аптеці або у лікаря первинної ланки), запитайте, чи використовують вони камери або додатки з розширеними можливостями ШІ. Докази свідчать, що ці інструменти можуть виявляти випадки, які люди можуть пропустити (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (www.nature.com).

Що далі? ШІ в дослідженнях та клінічних випробуваннях глаукоми

Оскільки розробка ШІ прискорюється так стрімко, з'являється потік нових інструментів для лікування глаукоми. Ось кілька областей, за якими варто спостерігати:

• Прогнозування прогресування: Дослідники використовують ШІ, щоб прогнозувати, у яких пацієнтів стан погіршиться швидше. Наприклад, дослідження 2023 року створило моделі ШІ для «виживання», використовуючи багаторічні записи пацієнтів (дані ЕМК). Ці моделі передбачали, чи і коли пацієнту з глаукомою знадобиться операція. Найкращі моделі (глибинне навчання та деревоподібний ШІ) досягли індексу відповідності близько 0,77–0,80 (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov), перевершивши старіші статистичні методи. Це означає, що ШІ одного дня може сказати пацієнту та лікарю: «Ваша хвороба, ймовірно, швидко прогресуватиме протягом наступних кількох років, тому давайте розглянемо раніше втручання». Такі показники ризику ШІ можуть персоналізувати подальше спостереження: частіші огляди або превентивне лікування для пацієнтів високого ризику.

• Покращення якості тестів: ШІ також використовується для покращення самої візуалізації. Деякі групи застосовують глибоке навчання до старих або низькоякісних ОКТ-сканів (або фундус-фотографій), щоб «масштабувати» та видаляти шуми, ефективно відновлюючи втрачені деталі (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Це може дозволити клінікам використовувати швидші або дешевші скани та все ще отримувати точне виявлення витончення нервів. Існує навіть ШІ, який може вирівнювати серію зображень з часом, щоб виділити дуже повільні зміни в головці зорового нерва, які люди можуть пропустити (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

• Інтеграція з іншими даними: Розробляються гібридні моделі, які поєднують візуалізацію з генетичними або клінічними даними. Наприклад, дослідження навчають ШІ як на сканах сітківки, так і на факторах ризику пацієнтів (вік, очний тиск, сімейний анамнез) для покращення прогностичної здатності (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). У разі успіху, майбутній інструмент може генерувати «показник ризику глаукоми» для пацієнта, обробляючи всі його дані одночасно.

• Дослідження з відновлення зору: Окрім діагностики, ШІ перетинається з передовими методами лікування. Хоча ще не доступні для глаукоми, існують розробки ШІ в галузі оптогенетики/нейронних протезів та генної терапії, які одного дня можуть допомогти відновити зір. Наприклад, команди розробляють «розумні біонічні очі», які використовують ШІ для оптимізації схем стимуляції на сітківкових або мозкових імплантатах (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Недавній лабораторний прорив включав мозковий імплантат, який спілкується в обох напрямках із зоровою корою: в експериментах сліпі добровольці розпізнавали форми та літери в реальному часі, оскільки керований ШІ імплантат адаптувався до їхніх нервових реакцій (neurosciencenews.com). Це дуже ранній етап досліджень (для важкої втрати зору будь-якої причини, не специфічно для глаукоми), але це показує, як зорові протези з підтримкою ШІ можуть згодом повернути пацієнтам з глаукомою деякий функціональний зір, якщо зоровий нерв занадто пошкоджений. Також ШІ використовується в розробці генної терапії – наприклад, для пошуку оптимальних шляхів вірусної доставки або нових молекулярних мішеней у клітинах сітківки – що може прискорити розробку терапій наступного покоління для захисту зорового нерва.

• Нові пристрої для надання допомоги: Слідкуйте за новими продуктами, що з'являються на ринку. Компанії вдосконалюють контактні лінзи або окуляри на основі ШІ, які можуть регулювати фокус для поля зору, потенційно допомагаючи при втраті периферичного зору. Інструменти телемедицини використовуватимуть ШІ, щоб дозволити фахівцям дистанційно оцінювати пацієнтів з глаукомою (наприклад, пацієнт проходить тест поля зору вдома на планшеті, а ШІ попередньо перевіряє результати). Роботизовані хірургічні інструменти, керовані ШІ, також є новою ідеєю, яка може зробити деякі операції при глаукомі безпечнішими або точнішими в майбутньому.

Підсумовуючи, пізні етапи розробки та випробувань вже тривають для кількох застосувань ШІ при глаукомі. Дослідники повинні звернути увагу, що протягом кількох років ми можемо побачити схвалення FDA (або еквівалентними органами) інструментів для глаукоми на основі ШІ, як це було раніше для діабетичної ретинопатії. Фахівцям з глаукоми та клініцистам незабаром потрібно буде інтегрувати ці інструменти у практику – наприклад, перевіряючи продуктивність будь-якого нового ШІ на своїй популяції пацієнтів, перш ніж покладатися на нього.

Відновлення зору та проривні технології на горизонті

Заглядаючи далі, якщо поточні тенденції в ШІ та нейроінженерії продовжаться, виникне дуже оптимістичне бачення лікування глаукоми: захист і, можливо, навіть відновлення зору для пацієнтів, які інакше втратили б його. Ось кілька можливостей:

• Нейропротезне бачення: Як зазначалося вище, передові розробки зосереджені на імплантатах мозку та сітківки. Вже існують ретинальні імплантати (наприклад, Argus II), які електрично стимулюють сітківку для створення грубого зору. Нові дослідження поєднують такі імплантати зі ШІ. Наприклад, огляд 2025 року відзначив, що інтеграція ШІ в біонічні очі може оптимізувати спосіб стимуляції нейронів пристроєм та покращити візуальний результат для користувача (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Останній прорив включав імплантацію електродів безпосередньо в зорову кору сліпих добровольців, з ШІ із замкнутим циклом, який регулював стимуляцію в реальному часі. Добровольці могли розпізнавати патерни та літери, що є першим для будь-якого пристрою, крім крихітних спалахів світла (neurosciencenews.com). Якщо такі «двосторонні» імплантати, керовані ШІ, продовжать розвиватися, то цілком імовірно, що протягом наступного десятиліття ми можемо мати пристрої, що пропонують часткове функціональне бачення навіть пацієнтам з глаукомою на останніх стадіях (хоча клінічне використання вимагатиме набагато більше випробувань).

• Розумна розробка ліків: Моделі ШІ можуть значно прискорити пошук нових методів лікування глаукоми. Наприклад, машинне навчання може аналізувати генетичні дані та біологію клітин сітківки для виявлення нейропротекторних факторів (речовин, які зберігають життєздатність клітин зорового нерва). Одне дослідження використовувало ШІ для вибору перспективної молекулярної мішені для препарату від глаукоми (www.thebrighterside.news). Якщо цей напрямок досліджень виявиться успішним, ми можемо побачити розробку нейропротекторних терапій, прискорених ШІ, спрямованих на запобігання пошкодженню нервів до втрати зору.

• Регенеративні терапії під керівництвом ШІ: Генна терапія та клітинна терапія глаукоми (спрямовані на регенерацію або зміцнення гангліозних клітин сітківки) також є областями, де ШІ може допомогти. ШІ може допомогти у розробці редагування генів або лікування стовбуровими клітинами, які імітують природну сигналізацію сітківки. Хоча це все ще спекулятивно для глаукоми, загальна тенденція полягає в тому, що біомедичні дослідження, керовані ШІ, відкривають нові способи лікування нервів та відновлення тканин швидше, ніж раніше.

По суті, прориви, які були науковою фантастикою — як-от часткове відновлення зору за допомогою імплантатів або індивідуальні генні терапії — стають можливими. Однак ми повинні бути обережними: кожен крок вимагає ретельних клінічних випробувань. Ці передові терапії ще не доступні, але ШІ є однією з допоміжних технологій, що стоять за ними.

Сценарії реального світу: на що варто звернути увагу пацієнтам та вченим

Щоб зробити це більш конкретним, розглянемо кілька сценаріїв:

• Сценарій для пацієнта: Алісі, 58 років, щойно діагностували ранню глаукому. Під час її наступного візиту офтальмолог використовує ОКТ-скан з підтримкою ШІ, який виявляє підозріле витончення шару нервових волокон. Лікар пояснює, що алгоритм ШІ виявив патерн, що відповідає прогресуванню захворювання, тому Аліса повинна ретельно використовувати свої очні краплі та повернутися через 6 місяців (замість того, щоб чекати рік). Пізніше Аліса дізнається, що в сусідніх громадських клініках випробовується скринінговий додаток для смартфонів; вона запитує свого лікаря, чи може вона спробувати його, щоб стежити за своїм станом вдома. Лікар пояснює, що додаток (підтверджений дослідженнями) може записувати поля зору або фотографії очей та надавати миттєвий показник ризику глаукоми. Аліса приєднується до дослідження та щомісяця завантажує результати тестів зі свого телефону – ШІ додатка підтверджує, що її хвороба залишається стабільною, даруючи їй спокій.

• Сценарій для дослідника: Доктор Чен розробляє дослідження прогресування глаукоми. Знаючи про бум ШІ, вона співпрацює з комп'ютерними вченими, щоб використовувати глибоке навчання на великому загальнодоступному наборі даних ОКТ-сканів та результатів пацієнтів. Вони навчають модель прогнозувати, які пацієнти втратять зір найшвидше, сподіваючись виявити нові візуальні біомаркери. Вони одночасно відстежують нові офтальмологічні додатки ШІ. Коли буде випущено новий пристрій ШІ для скринінгу глаукоми, схвалений FDA, доктор Чен планує невелике випробування, щоб порівняти його зі стандартними тестами у своїй клініці. Вона також відвідує конференції з ШІ в офтальмології, щоб переконатися, що її грантові пропозиції враховують автоматизовані інструменти. Залишаючись поінформованою, доктор Чен позиціонує свої дослідження так, щоб використовувати інструменти ШІ для швидших відкриттів.

З цих прикладів, на що варто звернути увагу:

• Пацієнтам слід запитувати про варіанти скринінгу. Наскільки доступні нові скринінги з підтримкою ШІ у вашій клініці чи аптеці? Якщо ви бачите рекламу очних тестів ШІ, запитайте, чи вони клінічно перевірені. Запитайте свого лікаря, чи можуть інструменти ШІ (наприклад, фундус-зображення зі смартфона) використовуватися для спрощеного моніторингу.
• Пацієнтам також слід, якщо можливо, брати участь у випробуваннях або реєстрах даних. Дослідникам глаукоми потрібні різноманітні дані пацієнтів для ефективного навчання моделей ШІ. Участь у дослідженні (за відповідної згоди) може допомогти вивести нові інструменти ШІ на ринок.
• Дослідникам та клініцистам слід стежити за літературою та рекомендаціями щодо ШІ. Наприклад, переглядати оглядові статті про ШІ при глаукомі або відвідувати семінари з медичного ШІ. Розгляньте можливість співпраці з експертами зі ШІ для аналізу ваших даних – методи, які працювали з зображеннями або генетикою при інших захворюваннях, часто застосовні і до досліджень глаукоми.
• Як пацієнти, так і постачальники послуг повинні усвідомлювати обмеження. Інструменти ШІ найкраще працюють, коли вони перевірені на пацієнтах, подібних до вас (схожі передумови, пристрої візуалізації тощо). Завжди запитуйте: «Чи був цей ШІ протестований на таких людях, як я?» або «Який рівень хибнопозитивних результатів?» Зрозумійте, що жоден інструмент не є досконалим – ШІ є допоміжним засобом, а не заміною експертного судження.

Захист зору за допомогою ШІ: питання, які слід поставити вашій медичній команді

З огляду на ці досягнення, ось питання, які пацієнти можуть задати, та кроки, які слід зробити:

• «Чи доступні для мене якісь скринінгові тести на глаукому на основі ШІ? Наскільки вони точні?»
• «Чи використовує мій офтальмолог будь-який автоматизований аналіз сканів сітківки або полів зору? Що вони виявили у моєму випадку?»
• «Чи існують якісь клінічні випробування або нові методи лікування (наприклад, нейропротекторні препарати), на які я можу претендувати, особливо ті, що включають інструменти ШІ?»
• «Чи варто мені відстежувати свої поля зору або очний тиск за допомогою мобільного додатка? Якщо я виконую такий самоконтроль, чи може аналіз ШІ допомогти моєму лікарю?»

Для дослідників та клініцистів:

• «Як я можу інтегрувати прогнози ШІ у догляд за пацієнтами? Чи потрібне мені нове обладнання або навчання?»
• «Які набори даних доступні для глаукоми, які я міг би використовувати для навчання або тестування моделі ШІ?»
• «Як скоро регуляторні органи можуть схвалити інструменти ШІ для глаукоми, і як страхові компанії будуть їх покривати?»

Залишаючись проактивними – читаючи надійні медичні новини, відвідуючи вебінари зі здоров'я очей або приєднуючись до груп захисту прав пацієнтів – допоможе всім нам скористатися досягненнями ШІ, не відстаючи.

Висновок

Технологія ШІ прогресує надзвичайно швидко, причому останні роки демонструють чіткі багаторазові досягнення. Щодо глаукоми, ми вже починаємо бачити вплив: доступніші скринінги, автоматизований аналіз клінічних тестів та розумніші прогнози прогресування захворювання. У найближчі роки ми можемо очікувати, що інструменти ШІ стануть частиною рутинного лікування глаукоми, допомагаючи виявляти відшарування та адаптувати лікування. Заглядаючи далі, ШІ навіть уможливлює дослідження з відновлення зору (за допомогою протезів або генної терапії) що може різко змінити прогноз для пацієнтів з важким захворюванням.

Для пацієнтів це означає потужніші способи раннього виявлення глаукоми та її ретельного моніторингу. Для дослідників та клініцистів це означає нові інструменти для розуміння та боротьби з хворобою. Залишаючись поінформованими та ставлячи правильні запитання, кожен – пацієнти та постачальники – зможе скористатися цими проривами. Ера ШІ в офтальмології настала, і для глаукоми вона обіцяє не менше, ніж трансформацію діагностики, лікування та, можливо, навіть відновлення зору в майбутньому.

Джерела: Останні дослідження та огляди документують ці тенденції та технології (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (www.nature.com) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (neurosciencenews.com) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (epoch.ai) (medium.com), серед інших.