北京皮肤病医院哪最好 http://pf.39.net/bdfyy/1眼底病变1.1糖尿病视网膜病变糖尿病视网膜病变(diabeticretinopathy,DR)是50岁以上人群的主要致盲眼病之一,全球近1亿人口受累。DR的AI有关研究在眼科中开展最早、数量最多、转化最成熟。年,美国食品药品监督管理局批准了世界上第一款DR筛查AI设备IDx-DR的使用,该设备基于眼底照片检测DR的严重程度,并提供是否需要转诊的建议。1.2年龄相关性*斑变性年龄相关性*斑变性(age-relatedmaculardegeneration,AMD)是60岁以上人群视力不可逆性损害的首要原因。基于眼底照片的AMD多级诊断、AMD进展风险评估模型和基于OCT的AMD诊疗系统也迅速发展。Yim等基于大样本OCT图像,构建出晚期AMD患者对侧眼6个月内进展为晚期AMD的预测模型。此外,Bogunovic等构建的AI模型可分析湿性AMD患者负荷期内视网膜的治疗反应,由此判断后续治疗中VEGF的剂量,辅助进行疾病管理。除此以外,AI也被用于早产儿视网膜病变(retinopathyofprematurity,ROP)及其附加病变、视网膜脱离等其他眼底病变的辅助诊断。凭借着与人类专家相当的诊断准确度,AI有望代替人力完成部分筛查和分级工作,为远程医疗平台构建提供全新思路。2白内障白内障是最常见的可逆性致盲眼病,AI有望提高经济欠发达地区的白内障筛查可及性和转诊率,促进及时干预。AI不仅实现了白内障诊断和分级,在人工晶状(intraocularlens,IOL)体计算公式改进方面也取得了一定进展。2.1白内障严重程度评估根据屈光介质混浊越严重、眼底照片越模糊的基本原理,AI已应用于白内障诊断和严重程度分级。Yang等从眼底照片中提取小波、轮廓和纹理3种特征,利用上述原理,构建了SVM和反向传播神经网络的集成学习模型,其分级诊断准确度优于单一算法。Long等基于CNN开发出“CC-Cruiser”系统,用于先天性白内障的识别、分级和辅助决策(手术治疗或随访观察)。2.2IOL计算公式改进IOL屈光度的精确计算与白内障术后视力的提高关系密切。而眼轴长度相对极端(如高度近视长眼轴、儿童短眼轴)时多数IOL公式的预测准确性下降,屈光误差发生率显著升高。美国东谷眼科公司基于大数据和径向基函数(radialbasisfunction,RBF)开发出人工智能IOL计算公式——Hill-RBF。该公式根据目标屈光度、眼轴长度(axiallength,AL)、前房深度、中央角膜曲率4个参数自动计算出IOL度数,尤其适用于长眼轴(AL≥26mm)和短眼轴(AL≤22mm)患者。G?kce等研究发现,Hill-RBF对于短眼轴IOL的测算误差小于HofferQ公式。3青光眼
青光眼是全球第2位致盲眼病,全球患病率高达3.5%,年全球预计将有1.亿人受累,早期发现和治疗可预防视力损失的进行性发展。青光眼的临床诊断通常需要结合不同的检查结果,包括视野、眼底照片、OCT和生物力学数据等。
在临床实践中,视野被广泛用作判断是否有典型青光眼损害的金标准,部分团队针对视野结果展开AI研究。早期,高斯混合模型和高斯SVM分类器在利用视野评估青光眼方面展现出较为优良的性能。随后,Li等选用视野图中模式偏差图像,利用CNN设计了辅助诊断模型,可以将青光眼视觉缺损从其他眼病导致的视野缺损中识别出来,准确度超青光眼专家,也优于SVM、随机森林和k-NN3种传统机器学习算法。
4眼眶病
眼眶病是一类涵盖了炎症、肿瘤、血管病变、代谢性疾病、创伤等的系统性疾病,知识结构复杂,掌握难度大,AI眼眶病诊疗系统的开发有助于提升眼眶病的整体诊疗水平。
这一领域目前有关研究较少,部分团队在甲状腺相关眼病(thyroid-associatedophthalmopathy,TAO)影像诊断、临床分级和黑色素瘤病理诊断等方面做出了初步探索。
眼眶病范围广、涵盖病种多,相关AI研究却很少。不同于内眼疾病,CT和MRI在眼眶病诊疗中具有更重要的意义,以此为基础的图像辅助诊断和基于眶骨缺损三维重建的个性化骨移植物设计等是值得进行AI研究的方向。
5其他眼病
AI在屈光不正、角膜疾病等其他眼病中均有应用。年,Lin等基于大样本临床屈光数据,利用RF算法开发出中国学龄儿童近视预测系统,可有效预测儿童10年内近视发展状况和18岁时患高度近视的概率。Li等开发了可根据不同型号裂隙灯或手机拍摄的前节照片准确诊断角膜炎的AI系统,更能反映真实世界中复杂临床场景,可用于欠发达地区角膜炎初级筛查。此外,有研究将深度学习应用于基于角膜地形图或临床生物力学参数的圆锥角膜辅助诊断,也展现出优良性能。
姚云茜,卢奕,竺向佳.人工智能在常见眼病中的应用进展[J].中国眼耳鼻喉科杂志,,22(2):-.DOI:10./j.issn.-..02..往期热文TOP5↓↓↓↓↓1、借人工智能透过眼睛查肝胆2、近视手术术前筛查AI(人工智能)技术的中国进展3、人工智能眼底筛查4、AI筛查——眼科患者的福音5、青光眼AI领域的研究成果-END-视力年