Sex differences in quantitative fundus parameters measured by artificial intelligence: a cross-sectional community study
चीन में 21,000 से अधिक प्रतिभागियों के एक बड़े क्रॉस-सेक्शनल अध्ययन में, फंडस फोटोग्राफ के एआई-मात्रात्मक विश्लेषण ने अधिकांश संवहनी, ऑप्टिक डिस्क और रेटिनल मापदंडों में महत्वपूर्ण लिंग अंतर प्रकट किए जो कई प्रणालीगत स्थितियों के समायोजन के बाद भी काफी हद तक स्थिर रहे।
मूल पेपर CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें
मानव आँख को अक्सर आत्मा की खिड़की कहा जाता है, लेकिन डॉक्टरों और शोधकर्ताओं के लिए, इसे तेजी से शरीर के बाकी हिस्सों की खिड़की के रूप में देखा जा रहा है। रेटिना, जो आँख के पिछले हिस्से में स्थित प्रकाश-संवेदनशील परत है, शरीर का एकमात्र ऐसा स्थान है जहाँ डॉक्टर बिना कोई चीरा लगाए रक्त वाहिकाओं और नसों को देख सकते हैं। क्योंकि ये सूक्ष्म संरचनाएं शरीर के समग्र स्वास्थ्य के प्रति बहुत संवेदनशील होती हैं, इसलिए उनके आकार या रूप में परिवर्तन अन्य लक्षणों के प्रकट होने से बहुत पहले हृदय, रक्तचाप या चयापचय (मेटाबॉलिज्म) से जुड़ी समस्याओं का संकेत दे सकते हैं। वर्षों से, वैज्ञानिक इन विशेषताओं को अत्यधिक सटीकता के साथ मापने के लिए आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (कृत्रिम बुद्धिमत्ता) का उपयोग करते रहे हैं, जिससे आँख की एक साधारण तस्वीर को सैकड़ों विशिष्ट नंबरों के विस्तृत मानचित्र में बदल दिया जाता है। हालाँकि, एक मौलिक प्रश्न बना हुआ था: क्या ये मानचित्र इस आधार पर अलग दिखते हैं कि व्यक्ति पुरुष है या महिला? जबकि हम जानते हैं कि पुरुषों और महिलाओं के शरीर का आकार और हार्मोनल प्रोफाइल अलग-अलग होते हैं, यह स्पष्ट नहीं था कि आँख की संरचना का कितना हिस्सा इन जैविक अंतरों द्वारा आकार लेता है बनाम अन्य स्वास्थ्य स्थितियाँ जैसे मधुमेह या उच्च रक्तचाप। इन प्राकृतिक विविधताओं को समझना महत्वपूर्ण है; यदि कोई कंप्यूटर प्रोग्राम बीमारी का पता लगाने के लिए प्रशिक्षित किया गया है लेकिन वह यह नहीं जानता कि पुरुष बनाम महिला के लिए "सामान्य" आँख कैसी दिखती है, तो वह एक स्वस्थ अंतर को बीमारी के संकेत के रूप में गलत समझ सकता है।
इसका उत्तर देने के लिए, गांजो (चीन) में शोधकर्ताओं की एक बड़ी टीम ने एक विशाल सामुदायिक स्वास्थ्य स्क्रीनिंग कार्यक्रम का सहारा लिया। उन्होंने 21,000 से अधिक लोगों का डेटा एकत्र किया, जिसमें रेटिना की 32,000 से अधिक उच्च-गुणवत्ता वाली तस्वीरें ली गईं। लक्ष्य बीमार आँखों को खोजना नहीं था, बल्कि स्वस्थ पुरुषों और महिलाओं के बीच आधारभूत अंतरों को समझना था। टीम ने प्रत्येक छवि का विश्लेषण करने के लिए 'ईविज़न एआई' (EVisionAI) नामक एक परिष्कृत आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस सिस्टम का उपयोग किया। एक मानव डॉक्टर की तरह स्क्रीन को घूरने के बजाय, सॉफ्टवेयर ने 49 विशिष्ट विशेषताओं को मापा, जिनमें रक्त वाहिकाओं की चौड़ाई से लेकर ऑप्टिक नर्व हेड (दृष्टि तंत्रिका शीर्ष) के आकार और तंत्रिका के आसपास के ऊतकों के घनत्व तक शामिल थे। शोधकर्ताओं ने फिर पुरुषों और महिलाओं के बीच इन मापों की तुलना की, और आयु तथा बीस विभिन्न प्रणालीगत स्वास्थ्य स्थितियों (जैसे उच्च कोलेस्ट्रॉल, किडनी की कार्यक्षमता और लिवर स्वास्थ्य) के लिए सावधानीपूर्वक समायोजन किया, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उनके द्वारा पाए गए अंतर वास्तव में लिंग से जुड़े हैं न कि केवल किसी विशिष्ट बीमारी से।
परिणामों से पता चला कि लिंग आँख की संरचना में एक शक्तिशाली कारक है। आयु और स्वास्थ्य स्थितियों को ध्यान में रखने के बाद, शोधकर्ताओं ने मापी गई 41 में से 49 विशेषताओं में महत्वपूर्ण अंतर पाए। सबसे सुसंगत अंतर 'ऑप्टिक डिस्क' में दिखाई दिए, जो वह क्षेत्र है जहाँ ऑप्टिक नर्व आँख में प्रवेश करती है। पुरुषों में ऑप्टिक डिस्क अधिक क्षैतिज रूप से फैली हुई और गोल होने की प्रवृत्ति थी, जिसमें डिस्क के आकार के सापेक्ष एक बड़ा 'कप' (तंत्रिका में केंद्रीय अवसाद) था। इसके विपरीत, महिलाओं की डिस्क थोड़ी अधिक लंबवत (वर्टिकल) उन्मुख थी। ये अंतर मामूली नहीं थे; वे अधिकांश मापों में सुसंगत थे। उदाहरण के लिए, डिस्क की ऊर्ध्वाधर ऊंचाई और क्षैतिज चौड़ाई का अनुपात पुरुषों में काफी कम था, और डिस्क के केंद्र से उसके किनारे तक की दूरी भी भिन्न थी।
अध्ययन ने रक्त वाहिकाओं और आसपास के ऊतकों में भी विशिष्ट पैटर्न का खुलासा किया। पुरुषों में आमतौर पर छोटी धमनियों का शिराओं (veins) के अनुपात में कम स्तर देखा गया, जिसका मुख्य कारण यह था कि उनकी धमनियां औसतन संकरी थीं। उनमें ऑप्टिक नर्व के ठीक आसपास के क्षेत्र में रक्त वाहिकाओं का घनत्व अधिक था, लेकिन मैकुला (जो स्पष्ट, केंद्रीय दृष्टि के लिए जिम्मेदार है) के पास के केंद्रीय रेटिना के पास घनत्व कम था। इसके अलावा, ऑप्टिक नर्व के आसपास का ऊतक, जिसे 'पेरिपैपिलरी एट्रोफी' कहा जाता है, पुरुषों में बड़ा और अधिक स्पष्ट था। यह क्षेत्र, जो कभी-कभी तंत्रिका के चारों ओर एक हल्के छल्ले जैसा दिख सकता है, महिलाओं की तुलना में पुरुषों में अधिक लंबा और चौड़ा था। दिलचस्प बात यह है कि शोधकर्ताओं ने पाया कि ये अंतर बीस अलग-अलग स्वास्थ्य स्थितियों के समायोजन के बाद भी काफी हद तक समान रहे। यह सुझाव देता है कि पुरुष और महिला आँखों के बीच संरचनात्मक अंतर गहराई से जीव विज्ञान में निहित हैं और यह केवल पुरुषों और महिलाओं में उच्च रक्तचाप या मधुमेह की अलग-अलग दरों का दुष्प्रभाव नहीं है।
सबसे दिलचस्प निष्कर्षों में से एक 'प्रोस्टेटिक हाइपरप्लासिया' नामक स्थिति से संबंधित था, जो प्रोस्टेट ग्रंथि का बढ़ना है और केवल पुरुषों को प्रभावित करता है। शोधकर्ताओं ने देखा कि क्या इस स्थिति वाले पुरुषों में बिना इस स्थिति वाले पुरुषों की तुलना में अलग आँख की विशेषताएं थीं। उन्होंने पाया कि प्रोस्टेट वृद्धि वाले पुरुषों में ऑप्टिक नर्व के केंद्र से उसके किनारे तक की दूरी कम थी और कुछ क्षेत्रों में रक्त वाहिका घनत्व भी कम था। यह सुझाव देता है कि पुरुष आबादी के भीतर भी, विशिष्ट स्वास्थ्य स्थितियाँ आँख के परिदृश्य को सूक्ष्म रूप से बदल सकती हैं। हालाँकि, अध्ययन की गई अन्य अधिकांश स्वास्थ्य स्थितियों के लिए, जैसे कि उच्च रक्त शर्करा या किडनी की समस्याएँ, पुरुषों और महिलाओं के बीच के अंतर स्थिर रहे। अध्ययन ने यह नहीं पाया कि इन सामान्य बीमारियों ने पुरुषों और महिलाओं के बीच के प्राकृतिक अंतर को मिटाया या उलट दिया।
इन निष्कर्षों की स्पष्टता के बावजूद, शोधकर्ता यह बताने में सावधानी बरतते हैं कि वे अभी तक क्या नहीं कह सकते। चूंकि यह अध्ययन एक निश्चित समय का चित्रण था, इसलिए यह सिद्ध नहीं कर सकता कि ये अंतर विशिष्ट स्वास्थ्य परिणामों का कारण बनते हैं या वे स्वयं नेत्रगोलक (eyeball) के आकार से पूरी तरह स्वतंत्र हैं। औसतन, पुरुषों की आँखें महिलाओं की तुलना में लंबी होती हैं, और यह शारीरिक आकार का अंतर ऑप्टिक नर्व के आकार और रेटिनल ऊतक के घनत्व को प्रभावित करता है। प्रत्येक प्रतिभागी की आँख की सटीक लंबाई को मापे बिना, यह अध्ययन इस विशिष्ट समूह में दिखने वाले अंतरों का वर्णन करता है, न कि जीव विज्ञान के सार्वभौमिक नियम के रूप में। फिर भी, यह कार्य एक महत्वपूर्ण संदर्भ मानचित्र प्रदान करता है। यह दिखाता है कि जब ग्लौकोमा जैसी नेत्र रोगों की जांच के लिए या हृदय रोग के जोखिम का आकलन करने के लिए आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस का उपयोग किया जाता है, तो इसे यह समझने के लिए कैलिब्रेट (अंशांकित) किया जाना चाहिए कि पुरुषों के लिए क्या सामान्य है और महिलाओं के लिए क्या सामान्य है। इन प्राकृतिक विविधताओं को अनदेखा करने से गलत निदान हो सकता है, जहाँ एक स्वस्थ पुरुष की आँख को केवल इसलिए असामान्य घोषित किया जा सकता है क्योंकि कंप्यूटर उम्मीद करता है कि वह एक महिला की आँख की तरह दिखेगी। इन आधारभूत अंतरों को स्थापित करके, यह अध्ययन यह सुनिश्चित करने में मदद करता है कि नेत्र देखभाल का भविष्य उतना ही सटीक और व्यक्तिगत हो सके जितनी कि वह तकनीक है जो इसे संभव बनाती है।
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