医微客 - 1 个中国眼科医生要服务 30,000 名眼病患者，AI 可以帮忙么？

1 个中国眼科医生要服务 30,000 名眼病患者，AI 可以帮忙么？

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2023-12-15

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在全球范围内，眼科医生的短缺是一个普遍问题。据世界卫生组织报告显示，全球约有1300万人患有可预防的失明，这在很大程度上归咎于专业眼科医疗资源的不足。例如，在撒哈拉以南的非洲，平均每100万人口仅有1名眼科医生，而在发达国家这一比例可能高达76名。在中国，这一挑战同样严峻，平均每3万多名眼病患者仅能得到一名眼科医生的服务。这种资源不平衡导致许多眼病患者无法及时获得必要的诊断和治疗，增加了眼疾患者的医疗负担和失明风险。

2023年AIMS会议上，中山大学中山眼科中心主任林浩添教授与我们探讨了基于智能手机的眼健康自我管理。这一创新模式目前在临床是怎样应用的？如何让患者利用更便捷、更易获取的仪器，更主动监测和关心他们的眼睛健康？林教授分享的实践表明，通过智能手机，人们可以进行眼部筛查，及时发现潜在的眼科疾病，为早期治疗提供宝贵的机会。

眼睛是人体唯一可以直接观察到血管和神经的表面器官，其结构和生理特征与多个组织和器官系统高度相关。正如俗话所说，眼睛是心灵的窗户。最新研究表明，视觉功能可以影响大脑功能，视网膜检查有助于预测包括心血管疾病、肾病或糖尿病在内的全身性疾病风险。

人类生活和学习中接收到的外部信息有90%通过视觉获得。然而，全球约有8000万患者因白内障、青光眼等各种眼病而受苦。眼部病变可能导致视力受损甚至失明，严重影响患者的生活质量。

移动设备和物联网的创新

移动设备和物联网（IoT）的融合为医疗保健管理带来了创新。物联网技术使各种医疗设备、传感器和健康监测器能够连接到互联网，实现实时数据收集和交换。移动设备终端使用户随时随地访问个人健康数据和医疗记录成为可能。

研究团队指出，每个人都可以通过佩戴智能设备和使用应用程序来监测心率、血压和血糖等生理指标。这些数据随后被传输到基于云的医疗平台。医疗保健提供者可以远程访问这些数据进行实时监控、分析，并提供转诊的及时建议。考虑到移动医疗的优势和先前的应用，研究团队强调需要探讨如何更好地将这项技术应用于眼科。

智能手机，最便捷的检查设备

林教授还指出，眼科疾病的诊断往往依赖于影像。传统的检查工具如裂隙灯/OCT对于每位患者并非都能轻松获得。因此，他们探讨了智能手机的使用潜力。智能手机极其灵活和可扩展，已配备内置摄像头，可直接用于捕捉眼睛的外观。另外，借助不同的外部传感器，智能手机还可以实现更强大的功能。例如，配备便携式裂隙灯时，可以捕捉角膜、晶状体、前房等前节部分；配备便携式眼底相机时，可以检测眼底病变。

1. 儿童视力筛查

在视力障碍筛查方面，研究团队特别关注了0-4岁的婴幼儿。由于这些儿童无法配合视力检查且正处于视力发展的核心阶段，团队的人工智能模型能在视频指导下记录和分析他们的凝视行为和面部特征。基于这些数据，能够识别出患有16种眼科疾病中任何一种的视力受损儿童，包括先天性白内障、青光眼、斜视等。通过智能手机可以实现居家视觉功能筛查。

2. 眼表肿瘤诊断小程序

研究团队还开发了一个用于诊断眼表肿瘤的小程序。眼表的恶性肿瘤是相对罕见的病状，通常超出现有医疗系统的能力范围。为了应对这一关键问题，他们开发了一个利用智能手机图像进行早期检测的人工智能诊断模型。个人可以通过这个小程序获得医疗教育，进行自我检查。这一系统能提供基于人工智能的诊断，或在必要时提供现场诊所预约。

这项工作实现了罕见疾病的高效大规模筛查，缩短了专业治疗的路径。研究团队已成功将模型从专业设备转移到智能手机平台，使公众能够在家中进行筛查。为了解决现实世界中数据异质性的问题，他们提高了数据的质量和模型的稳健性，开发了一种人机交互应用程序，以标准化捕捉过程。他们还进行了一种新型基于智能手机的恶性色素眼肿瘤筛查方法，在短短六个月内筛查了超过20万人，显示出显著的效率。

在探索新模式方面，研究团队有效地利用了新媒体进行推广。在精确度方面，他们的曲线下面积（AUC）得分达到了0.911。在端到端评估方面，他们使用金标准诊断，确保了结果的最高可靠性。智能随访是基于智能手机系统的另一个重要应用。这款应用是为先天性白内障手术后的管理而开发的。目前患者对随访的遵从性不佳，无法及时检测和治疗并发症。

这款应用可以根据患者最后一次随访检查（视力/压力）以及总体疾病进展趋势预测随访的时间和方法。这个模型实现了超过96%的准确率，显著降低了并发症的发生率，并节省了大量的医疗费用。这项研究获得了数字化医疗支持临床决策的优秀案例奖。

在林浩添教授本次分享中，还涉及多个研究的实际管理问题及解决方案，包括：

AI 技术在患者中使用的伦理问题
如何使用“数字面具”等方式保护、加强研究数据采集
多中心随机临床试验数据管理框架
基于人工智能和区块链的数据管理框架
……

参考文献：

[1] Resnikoff S, Lansingh V C, Washburn L, et al. Estimated number of ophthalmologists worldwide (International Council of Ophthalmology update): will we meet the needs?[J]. British Journal of Ophthalmology, 2020, 104(4): 588-592.

[2] https://icoph.org/advocacy/data-on-ophthalmologists-worldwide/#:~:text=China%201397028553%2020%2028338%201500,01

百度浏览来源 : NEJM医学前沿