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The Retina01:32

The Retina

The retina is a layer of nervous tissue at the back of the eye that transduces light into neural signals. This process, called phototransduction, is carried out by rod and cone photoreceptor cells in the back of the retina.

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Seyedeh Maryam Zekavat1,2,3, Vineet K Raghu3,4,5, Mark Trinder6

  • 1Department of Ophthalmology and Visual Science, Yale School of Medicine, New Haven, CT (S.M.Z., J.M., R.A.A., L.D.P., J.C.W.).

Circulation
|November 8, 2021
PubMed
Resumen

El análisis de la microvasculatura retiniana utilizando el aprendizaje profundo predice futuras enfermedades cardiometabólicas y oculares. Este estudio identificó vínculos genéticos con la angiogénesis y la inflamación, ofreciendo nuevos biomarcadores para el riesgo de salud y enfermedad.

Palabras clave:
aprendizaje profundoCiencias de la saludLa genómicaAnálisis de aleatorización mendelianaLas micro embarcacionesla retina

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Área de la Ciencia:

  • Oftalmología
  • Cardiología
  • La genética
  • Imágenes médicas
  • Inteligencia artificial

Sus antecedentes:

  • Los vasos sanguíneos más pequeños del cuerpo, la microvasculatura, son cruciales para la salud de los órganos y el desarrollo del cáncer.
  • La imagen del fondo de la retina ofrece un método no invasivo para evaluar la microvasculatura humana in vivo.
  • El análisis a gran escala de la vasculatura de la retina mediante el aprendizaje automático puede revelar nuevos conocimientos sobre la salud y las enfermedades humanas.

Objetivo del estudio:

  • Evaluar la asociación entre la estructura microvascular de la retina y una amplia gama de enfermedades y rasgos cuantitativos.
  • Identificar los loci genéticos y las vías biológicas que influyen en los índices microvasculares de la retina.

Principales métodos:

  • Se utilizaron 97,895 imágenes del fondo retiniano de 54,813 participantes del Biobanco del Reino Unido.
  • Se emplean redes neuronales convolucionales para la segmentación de la microvasculatura retiniana.
  • Densidad vascular y dimensión fractal calculadas, asociándolas con las condiciones de la Clasificación Internacional de Enfermedades y los rasgos cuantitativos.

Principales resultados:

  • La dimensión y densidad del fractal vascular inferior de la retina se correlacionan con un mayor riesgo de mortalidad, hipertensión, insuficiencia cardíaca, diabetes, insuficiencia renal, apnea del sueño, anemia y afecciones oculares.
  • Los estudios de asociación de todo el genoma identificaron nuevos loci relacionados con la angiogénesis y las vías de inflamación.

Conclusiones:

  • La vasculatura retiniana puede servir como un biomarcador para predecir futuras enfermedades cardiometabólicas y oculares.
  • Este marco demuestra la utilidad del aprendizaje profundo en la cuantificación de fenotipos para la predicción y modificación de riesgos mediante la integración de datos de imágenes, clínicos y genéticos.