<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Digital Diagnostics</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Digital Diagnostics</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Digital Diagnostics</trans-title></trans-title-group><trans-title-group xml:lang="zh"><trans-title>Digital Diagnostics</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">2712-8490</issn><issn publication-format="electronic">2712-8962</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Eco-Vector</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">623956</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.17816/DD623956</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Original Study Articles</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Оригинальные исследования</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="zh"><subject>原创性科研成果</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Organizing follow-up care for patients with macular retinal pathologies using artificial intelligence systems</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Организация диспансерного наблюдения пациентов с патологией макулярной области сетчатки с использованием систем искусственного интеллекта</trans-title></trans-title-group><trans-title-group xml:lang="zh"><trans-title>利用人工智能系统组织对视网膜黄斑病变患者的防治观察</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-7011-4220</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Chuprov</surname><given-names>Aleksandr D.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Чупров</surname><given-names>Александр Дмитриевич</given-names></name><name xml:lang="zh"><surname>Chuprov</surname><given-names>Aleksandr D.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>д-р мед. наук, профессор</p></bio><bio xml:lang="zh"><p>MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor</p></bio><email>nauka@ofmntk.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-0096-2587</contrib-id><contrib-id contrib-id-type="spin">4848-0669</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Bolodurina</surname><given-names>Irina P.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Болодурина</surname><given-names>Ирина Павловна</given-names></name><name xml:lang="zh"><surname>Bolodurina</surname><given-names>Irina P.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Dr. Sci. (Engineering), Professor</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>д-р техн. наук, профессор</p></bio><bio xml:lang="zh"><p>Dr. Sci. (Engineering), Professor</p></bio><email>prmat@mail.osu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff2"/><xref ref-type="aff" rid="aff3"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-8716-6438</contrib-id><contrib-id contrib-id-type="spin">2044-3410</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Lositskiy</surname><given-names>Aleksandr O.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Лосицкий</surname><given-names>Александр Олегович</given-names></name><name xml:lang="zh"><surname>Lositskiy</surname><given-names>Aleksandr O.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>MD, Cand. Sci. (Medicine)</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>канд. мед. наук</p></bio><bio xml:lang="zh"><p>MD, Cand. Sci. (Medicine)</p></bio><email>eyedoct@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-3208-1629</contrib-id><contrib-id contrib-id-type="spin">4692-9037</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Zhigalov</surname><given-names>Artur Yu.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Жигалов</surname><given-names>Артур Юрьевич</given-names></name><name xml:lang="zh"><surname>Zhigalov</surname><given-names>Artur Yu.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>prmat@mail.osu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">The S. Fyodorov Eye Microsurgery Federal State Institution</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Национальный медицинский исследовательский центр «Межотраслевой научно-технический комплекс “Микрохирургия глаза” имени академика С.Н. Федорова»</institution></aff><aff><institution xml:lang="zh">The S. Fyodorov Eye Microsurgery Federal State Institution</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff2"><aff><institution xml:lang="en">Orenburg State University</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Оренбургский государственный университет</institution></aff><aff><institution xml:lang="zh">Orenburg State University</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff3"><aff><institution xml:lang="en">Orenburg State Medical University</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Оренбургский государственный медицинский университет</institution></aff><aff><institution xml:lang="zh">Orenburg State Medical University</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="preprint" iso-8601-date="2024-03-15" publication-format="electronic"><day>15</day><month>03</month><year>2024</year></pub-date><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2024-04-19" publication-format="electronic"><day>19</day><month>04</month><year>2024</year></pub-date><volume>5</volume><issue>1</issue><issue-title xml:lang="en"/><issue-title xml:lang="ru"/><issue-title xml:lang="zh"/><fpage>75</fpage><lpage>84</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2023-11-28"><day>28</day><month>11</month><year>2023</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2024-03-11"><day>11</day><month>03</month><year>2024</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2024, Eco-Vector</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2024, Эко-вектор</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="zh">Copyright ©; 2024, Eco-Vector</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Eco-Vector</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Эко-вектор</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="zh">Eco-Vector</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://jdigitaldiagnostics.com/DD/article/view/623956">https://jdigitaldiagnostics.com/DD/article/view/623956</self-uri><abstract xml:lang="en"><p><bold>BACKGROUND: </bold>The Order of the Ministry of Health of Russia “On Approval of the Procedure for the Provision of Medical Care to the Adult Population for Diseases of the Eye, Appendages, and Orbit” provides for equipping consultation and diagnostic departments of outpatient clinics with optical coherence tomographs. However, case follow-up of patients with retinal pathology is most commonly performed in ophthalmology centers, limiting treatment accessibility for patients with primary (newly diagnosed) pathologies requiring immediate treatment initiation. The available approach requires modification and intensification, including the use of artificial intelligence technologies.</p> <p><bold>AIM: </bold>To develop methodological foundations for organizing follow-up care for patients with posterior segment eye diseases using an artificial intelligence-based clinical decision support system.</p> <p><bold>MATERIALS AND METHODS: </bold>The existing regulatory framework was analyzed based on the Constitution of the Russian Federation, federal laws, by-law framework, and judicial practice. A structured medical document describing an optical coherence tomography image was created using an expert method: a survey of 100 ophthalmologists with an appropriate education level, including additional professional training, engaged specialized medical care for patients with posterior segment eye diseases was performed.</p> <p><bold>RESULTS: </bold>Using an expert method, 123 binary features were selected to describe the structure of the macular area of the retina under normal and pathological conditions, with 26 features identified as predictors of a worsening clinical course of the disease.</p> <p><bold>CONCLUSION: </bold>The proposed classifier enabled the creation and training of a medical decision support system based on 60,000 medical images, which, as an information service, without making a diagnosis, can change the case follow-up process. Routing of patients is a primary service of the proposed system. If the clinical picture shows signs of deterioration, a referral to an ophthalmology center is considered to assess the course of the disease and provide specialized services, including high-tech medical care.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p><bold>Обоснование.</bold><bold> </bold>Несмотря на то, что в приказе Министерства здравоохранения Российской Федерации «Об утверждении порядка оказания медицинской помощи взрослому населению при заболеваниях глаза, его придаточного аппарата и орбиты» сказано про оснащение медицинского консультативно-диагностического отделения поликлиники оптическим когерентным томографом, динамическое наблюдение пациентов с патологией сетчатки после начала лечения осуществляется чаще всего в медицинском офтальмологическом центре, что снижает доступность лечения для пациентов со впервые выявленной (первичной) патологией, требующей как можно более раннего начала лечения. Имеющаяся технология нуждается в изменении и интенсификации, в том числе — с применением технологий искусственного интеллекта.</p> <p><bold>Цель</bold><bold> </bold>— разработка методических основ организационной технологии диспансерного наблюдения пациентов с патологией заднего отрезка глаза с использованием систем поддержки принятия врачебных решений на основе искусственного интеллекта.</p> <p><bold>Материалы </bold><bold>и </bold><bold>методы.</bold> Оценка существующей нормативной базы проведена на основе анализа Конституции Российской Федерации, федеральных законов, подзаконной нормативной базы и судебной практики. Создание структурированного медицинского документа описания снимка оптической когерентной томографии проведено с использованием экспертного метода: анкетирования 100 врачей-офтальмологов, имеющих соответствующий уровень образования, в том числе дополнительное профессиональное, занимающихся оказанием медицинских услуг — специализированной медицинской помощи пациентам с патологией заднего отрезка глаза. Структурированный медицинский документ послужил основой для формирования предикторов искусственных нейронных сетей. Обучение нейронных сетей произведено с использованием 60 000 медицинских изображений с помощью метода классификации и сегментации в зависимости от признака.</p> <p><bold>Результаты.</bold> Экспертным методом отобрано и описано 123 бинарных признака, позволяющих описать структуру макулярной области сетчатки в норме и при патологии, из которых выявлено 26 признаков, которые могут быть интерпретированы в качестве предикторов ухудшения клинического течения заболевания.</p> <p><bold>Заключение.</bold> Разработанный классификатор позволил создать и обучить на основе 60 000 медицинских изображений систему поддержки принятия врачебных решений, которая в качестве информационного сервиса, без постановки диагноза, может позволить изменить организацию процесса динамического наблюдения. Формирование маршрутизации пациентов — первичная услуга разработанной системы поддержки принятия врачебных решений. При наличии признаков ухудшения клинической картины предполагается маршрутизация в медицинский офтальмологический центр для оценки динамики и оказания специализированной, в том числе высокотехнологичной, медицинской помощи.</p></trans-abstract><trans-abstract xml:lang="zh"><p>论证。根据俄罗斯联邦卫生部命令《关于向成年居民提供眼部、眼部附属装置和眼眶疾病医疗服务的程序批准》，综合医院的医疗咨询和诊断部门都配备光学相干断层扫描仪。然而，视网膜病变患者在开始治疗后的动态观察通常是在专门眼科医疗中心进行。这就降低了对首次发现（原发性）病变患者的治疗机会，因为这些患者需要尽早开始治疗。需要改变和加强现有技术，包括使用人工智能技术。</p> <p>目的。本研究旨在利用基于人工智能的医疗决策支持系统，为眼后段病变患者的防治观察组织技术奠定方法论基础。</p> <p>材料和方法。在对《俄罗斯联邦宪法》、联邦法律、附属法规和司法实践分析的基础上，对现有管理框架进行了评估。使用专家方法编制了描述光学相干断层扫描图像的结构化医学文件：对100名具有适当教育水平的眼科医生进行了问卷调查，包括额外的专业教育。所有医生都从事医疗服务工作，即为眼后段病变患者提供专业医疗服务。结构化医疗文件是形成人工神经网络预测器的基础。利用基于特征的分类和分割方法，使用60000张医学图像对神经网络进行了训练。</p> <p>结果。通过专家方法选取并描述了123个能够描述正常和病理下视网膜黄斑区结构的二元特征。其中，26个特征被确定为疾病临床过程恶化的预测器。</p> <p>结论。所开发的分类器可以在60000张医学图像的基础上创建和训练一个医疗决策支持系统。该系统可用作信息服务。它可以在不做出诊断的情况下改变动态观察过程的组织结构。患者路径选择是已开发的医疗决策支持系统的主要服务。如果临床症状有恶化的迹象，患者就会被转诊到眼科医疗中心，以接受动态评估及包括高科技在内的专业医疗服务。</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>clinical decision support system</kwd><kwd>artificial intelligence</kwd><kwd>optical coherence tomography</kwd><kwd>pathology</kwd><kwd>macular</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>система поддержки принятия врачебных решений</kwd><kwd>искусственный интеллект</kwd><kwd>оптическая когерентная томография</kwd><kwd>патология</kwd><kwd>макула</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="zh"><kwd>医疗决策支持系统</kwd><kwd>人工智能</kwd><kwd>光学相干断层扫描</kwd><kwd>病变</kwd><kwd>黄斑</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Diabetes mellitus: diabetic retinopathy, diabetic macular edema. Clinical guidelines. ID 115. Approved by the Scientific and Practical Council of the Ministry of Health of the Russian Federation. 2023. Available from: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/115_2 (In Russ).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Клинические рекомендации — Сахарный диабет: ретинопатия диабетическая, макулярный отек диабетический. ID 115. Одобрено Научно-практическим Советом Минздрава РФ. 2023. Режим доступа: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/115_2 Дата обращения: 22.11.2023.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="zh">Diabetes mellitus: diabetic retinopathy, diabetic macular edema. Clinical guidelines. ID 115. Approved by the Scientific and Practical Council of the Ministry of Health of the Russian Federation. 2023. Available from: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/115_2 (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B2"><label>2.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Age-related macular degeneration. Clinical guidelines. ID 114. Approved by the Scientific and Practical Council of the Ministry of Health of the Russian Federation. 2021. Available from: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/114_2 (In Russ).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Клинические рекомендации — Макулярная дегенерация возрастная. ID 114. Одобрено Научно-практическим Советом Минздрава РФ. 2021. Режим доступа: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/114_2 Дата обращения: 22.11.2023.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="zh">Age-related macular degeneration. Clinical guidelines. ID 114. Approved by the Scientific and Practical Council of the Ministry of Health of the Russian Federation. 2021. Available from: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/114_2 (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B3"><label>3.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Health Tech Digital [Internet]. c2018-2024. Digital Therapeutics and Wellness App Users to Reach 1.4 Billion Globally by 2025, as Pandemic Accelerates Regulatory Acceptance. Available from: https://www.healthtechdigital.com/digital-therapeutics-and-wellness-app-users-to-reach-1-4-billion-globally-by-2025-as-pandemic-accelerates-regulatory-acceptance/ Cited 2023 Nov 22.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Health Tech Digital [Internet]. c2018-2024. Digital Therapeutics and Wellness App Users to Reach 1.4 Billion Globally by 2025, as Pandemic Accelerates Regulatory Acceptance. Доступ по ссылке: https://www.healthtechdigital.com/digital-therapeutics-and-wellness-app-users-to-reach-1-4-billion-globally-by-2025-as-pandemic-accelerates-regulatory-acceptance/ Дата обращения: 22.11.2023.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="zh">Health Tech Digital [Internet]. c2018-2024. Digital Therapeutics and Wellness App Users to Reach 1.4 Billion Globally by 2025, as Pandemic Accelerates Regulatory Acceptance. Available from: https://www.healthtechdigital.com/digital-therapeutics-and-wellness-app-users-to-reach-1-4-billion-globally-by-2025-as-pandemic-accelerates-regulatory-acceptance/ Cited 2023 Nov 22.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B4"><label>4.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Pugachev PS, Gusev AV, Kobyakova OS, et al. Global trends in the digital transformation of the healthcare industry. National Health Care (Russia). 2021;2(2):5–12. EDN: JADWXN doi: 10.47093/2713-069X.2021.2.2.5-12</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Пугачев П.С., Гусев А.В., Кобякова О.С., и др. Мировые тренды цифровой трансформации отрасли здравоохранения // Национальное здравоохранение. 2021. Т. 2, № 2. С. 5–12. EDN: JADWXN doi: 10.47093/2713-069X.2021.2.2.5-12</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="zh">Pugachev PS, Gusev AV, Kobyakova OS, et al. Global trends in the digital transformation of the healthcare industry. National Health Care (Russia). 2021;2(2):5–12. EDN: JADWXN doi: 10.47093/2713-069X.2021.2.2.5-12</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B5"><label>5.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">STADA Health Report 2020. Available from: https://www.stada.com/media/5774/stada_healthreport2020_en.pdf Cited 2023 Nov 22.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">STADA Health Report 2020. Режим доступа: https://www.stada.com/media/5774/stada_healthreport2020_en.pdf Дата обращения: 22.11.2023.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="zh">STADA Health Report 2020. Available from: https://www.stada.com/media/5774/stada_healthreport2020_en.pdf Cited 2023 Nov 22.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B6"><label>6.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Medvedeva EI, Aleksandrova OA, Kroshilin SV. Telemedicine in modern conditions: the attitude of society and the vector of development. Economic And Social Changes: Facts, Trends, Forecast, 2022;15(3):200–222. doi: 10.15838/esc.2022.3.81.11</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Медведева Е.И., Александрова О.А., Крошилин С.В. Телемедицина в современных условиях: отношение социума и вектор развития // Экономические и социальные перемены: факты, тенденции, прогноз. 2022. Т. 15, № 3. С. 200–222 doi: 10.15838/esc.2022.3.81.11</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="zh">Medvedeva EI, Aleksandrova OA, Kroshilin SV. Telemedicine in modern conditions: the attitude of society and the vector of development. Economic And Social Changes: Facts, Trends, Forecast, 2022;15(3):200–222. doi: 10.15838/esc.2022.3.81.11</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B7"><label>7.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Lumbroso B, Rispoli M. Retinal OCT. Method of analysis and interpretation. Neroev VV, Zaitseva OV, editors. Moscow: Aprel’; 2012. (In Russ).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Ламброзо Б., Рисполи М. ОКТ сетчатки. Метод анализа и интерпретации / под ред. В.В. Нероева, О.В. Зайцевой. Москва : Апрель, 2012.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="zh">Lumbroso B, Rispoli M. Retinal OCT. Method of analysis and interpretation. Neroev VV, Zaitseva OV, editors. Moscow: Aprel’; 2012. (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B8"><label>8.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Avetisov S, Kats M. Using optical coherent tomography in diagnosis of retinal diseases. (review of literature). Universum: meditsina i farmakologiya. 2017;(4(38)):15–26. EDN: YJAYXT</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Аветисов С.Э., Кац М.В. Использование оптической когерентной томографии в диагностике заболеваний сетчатки (обзор литературы) // Universum: медицина и фармакология. 2017. № 4(38). С. 15–26. EDN: YJAYXT</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="zh">Avetisov S, Kats M. Using optical coherent tomography in diagnosis of retinal diseases. (review of literature). Universum: meditsina i farmakologiya. 2017;(4(38)):15–26. EDN: YJAYXT</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list></back></article>
