Perfeccionamiento, ampliación y validación del algoritmo “Laguna ONhE”, para evaluar la hemoglobina del nervio óptico, con Big Data y Machine Learning

La empresa Instrumentación y Oftalmología, INSOFT S.L. fue creada en 1990 para vehicular hacia la industria la actividad investigadora de su fundador, el Prof. Manuel González de la Rosa, Catedrático de Oftalmología, que se orientó desde el principio de su carrera hacia el desarrollo de instrumentos y procedimientos de exploración ocular. Previamente a la creación de la empresa diseñó y construyó dos espectrofotómetros, en colaboración con el Instituto de Astrofísica de Canarias, para estudios sobre el globo ocular, sin una orientación comercial, que dieron lugar a diversas publicaciones científicas.
Antes de la creación de la empresa diseñó también, en colaboración con ingenieros electrónicos y de software, un aparato para el estudio automático del campo visual, el Perímetro Hipocampus [Patente española. Sistema para estudio y cálculo del campo visual. 508 151 (3) Fecha de concesión: 3-1-83, además de otros países], usando como pantalla de exploración un tubo de rayos catódicos fotométricamente controlado. Este proyecto que se comenzó en 1982, fue comercializado en España por la empresa INOPSA.

Una vez constituida la empresa, diseñó una estrategia perimétrica denominada Delphi que no se llegó a comercializar. La siguiente fase se inició en 1995 con una patente cuya comercialización se acordó con la empresa suiza Interzeag AG, constituyendo el primer método de estudio rápido del campo visual, reduciendo a una quinta parte el tiempo habitual de examen [“Verfahren zum Perimetrieren des Gesichtsfeldes des menschlichen Auges-Method of determining the perimeter of the visual field of the human eye” Prioridad Suiza 2652/95-7 (20.09.95) y 3468/95 (8.12.95), patente CH691110 y CH691111. Alemania DE 196 27 848 (15 junio 1999). UK GB 2 305 515 (29 diciembre 1999). USA 5.864.385 (26 enero 1999). Japón JP9122073]. Este proyecto fue asumido posteriormente por la empresa suiza Haag-Streit AG y sigue siendo actualmente un estándar global de estudio del campo visual, con miles de instrumentos de la marca Octopus distribuidos por todo el mundo y millones de exámenes realizados.

Con esta misma empresa, se procedió a otra patente el año 2000 [Stimulus and method for measuring the field of vision of the human eye. Prioridad Suiza 18-04-2000 (0773/00). Alemania DE 101 15 508 A1. Japón JP2001299700. USA US2002047996. que se comercializa actualmente como método Pulsar, en un instrumento denominado Octopus 600, en cuyo diseño de hardware también participó nuestra empresa.

Posteriormente hemos trabajado para la empresa alemana OCULUS Optikgeräte GmbH, diseñando también un método de examen denominado Spark, con European Patent Application No. 10154707.3 (Feb. 25, 2010) y No. 10189429.3 y US2011/0205493 A1 (25 de agosto, 2011) y que se comercializa actualmente en sus perímetros. Para esta misma empresa hemos desarrollado un método de análisis de progresión denominado Threshold Noiseless Trend (TNT) y un método de estimación del daño morfológico en el glaucoma a partir de los defectos funcionales que se denomina Path, que también están en el mercado. Finalmente hemos desarrollado para ellos gran parte del hardware de un nuevo perímetro comercializado con el nombre de Smartfiel.

Por todos estos proyectos la empresa ha estado recibiendo y recibe royalties por instrumento o programa vendido, de las empresas para las que ha trabajado.
Sin comercialización, por el momento, mantenemos una patente en Alemania y Estados Unidos que constituye un nuevo modelo de estudio del campo visual basado en análisis de simetría y armonía (Intrument und Methode zur prüfung des gesichtsfelds gegenstand der erfindung y USA: Instrument and method for visual field examination, US 10 , 143 , 367 B2), y otra patente para la estimación del envejecimiento del cristalino humano in vivo de forma atraumática (Verfahren zur Bestimmung des Alters der Linse. DE 10 2017 109 856 A1 2018.10.25). Ambos se encuentran en fase de evaluación clínica antes de cualquier intento de comercialización.

En los últimos tiempos nos hemos dedicado a estudios de análisis colorimétrico de imágenes de fondo de ojo, en las que se enmarca este proyecto, y que describiremos con más detalle en los siguientes apartados. El procedimiento permite estimar topográficamente las concentraciones relativas de hemoglobina en el nervio óptico en solo unos segundos y de forma automática, al apoyarse en técnicas de Aprendizaje Profundo (Deep Learning) entrenadas con grandes cantidades de imágenes (Big Data). El método trabaja vía Internet analizando en segundos las imágenes de fondo de ojo que recibe desde cualquier lugar del mundo. Ha sido patentado en EEUU (US20140340636A1), Alemania (DE112012004879T5) y Japón (JP5960835B2), dispone de marca CE y está siendo comercializado en la plataforma de telemedicina de la empresa danesa Retinalyze System A/S.