一個(gè)眼科醫(yī)生判讀一張青光眼眼底圖片需要將近1分鐘，而AI在1秒鐘內(nèi)可以迅速完成10張。在青光眼的篩查上，人工智能大有可為。但是，由于AI篩查系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)各個(gè)醫(yī)療中心系統(tǒng)不一，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和疾病判病標(biāo)準(zhǔn)存在較大差異，目前人工智能在眼科領(lǐng)域的應(yīng)用并不廣泛。

如何解決這一問題？

近日，由中華醫(yī)學(xué)會(huì)眼科學(xué)分會(huì)青光眼學(xué)組、中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會(huì)眼科專委會(huì)人工智能學(xué)組牽頭組織，騰訊公司參與撰寫的《基于眼底照相的人工智能青光眼輔助篩查系統(tǒng)規(guī)范化設(shè)計(jì)及應(yīng)用指南》正式對(duì)發(fā)布。

指南對(duì)AI青光眼輔助篩查系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、算法模型構(gòu)建、硬件要求、數(shù)據(jù)集建立和標(biāo)注、AI篩查方案、AI篩查報(bào)告要求、數(shù)據(jù)安全等提出相關(guān)規(guī)范和建議，進(jìn)一步規(guī)范AI青光眼輔助篩查系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及臨床應(yīng)用。

同時(shí)，下月起，雙方合作的AI輔助青光眼篩查系統(tǒng)將在同仁醫(yī)院開展臨床試驗(yàn)。

青光眼檢出率不足10%

早在2016年10月28日，國(guó)家衛(wèi)計(jì)委便制定了《“十三五”全國(guó)眼健康規(guī)劃（2016-2020年）》，就將保障國(guó)民視力健康納入整體規(guī)劃。

但是，目前看來，實(shí)施的效果并不理想。就以青光眼為例，北京同仁醫(yī)院眼科中心的劉含若博士向雷鋒網(wǎng)表示，青光眼的檢出率不足10%。

青光眼篩查率低的原因有哪些方面？

劉含若表示，青光眼是所有眼科疾病里面發(fā)病機(jī)制最為復(fù)雜的，被稱為盜取視力的“小偷”，而且視力損害是不可逆的，需要綜合考慮眼壓、眼底C/D形態(tài)、視野、OCT視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層改變等多個(gè)因素，一旦青光眼進(jìn)入到中晚期，患者面臨的只能是失明。

其次，中國(guó)眼科醫(yī)生的數(shù)量太少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足于中國(guó)龐大的人口需求。

據(jù)衛(wèi)計(jì)委2016年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前只有3.2萬(wàn)名眼科醫(yī)生，其中從事眼底醫(yī)療服務(wù)和研究的醫(yī)生約800-1000人。平均下來，4萬(wàn)多名中國(guó)人才能得到1個(gè)眼科醫(yī)生的救治。

數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2020年，全球和我國(guó)青光眼人數(shù)將達(dá)到7960萬(wàn)和2180萬(wàn)；在致盲率方面，2010年全球約有840萬(wàn)青光眼患者致盲，而其中中國(guó)致盲人數(shù)占比患者達(dá)1/4以上。

值得注意的是，由于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)僅僅是就診患者的數(shù)據(jù)。所以我國(guó)目前臨床統(tǒng)計(jì)中，癥狀更加明顯的原發(fā)性閉角型青光眼（PACG）患者被更多地統(tǒng)計(jì)在內(nèi)，是最常見的青光眼類型。

然而新加坡、印度以及在北京的流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果表明，約90%的原發(fā)性開角型青光眼（POAG）患者未被發(fā)現(xiàn)。

也就是說，真正青光眼疾病的患病人群要遠(yuǎn)比統(tǒng)計(jì)的多。

劉含若表示，80%的眼科疾病都可以通過“早發(fā)現(xiàn)、早篩查、早干預(yù)”，從而避免致盲。

“中國(guó)導(dǎo)盲性眼病長(zhǎng)期以來重治防輕，基層防治技術(shù)能力滯后。應(yīng)用AI技術(shù)后，我們預(yù)估篩查率能從10%提升到90%以上。因此，將人工智能應(yīng)用在眼科疾病篩查的場(chǎng)景里，非常有意義。”

牽手騰訊

2016年，同仁醫(yī)院開始與騰訊進(jìn)行青光眼模塊的合作。2018年，同仁醫(yī)院王寧利專家團(tuán)隊(duì)與騰訊舉行了合作簽約儀式，啟動(dòng)人工智能輔助診斷青光眼的聯(lián)合科研。

2019年，產(chǎn)品正式推出上線。

劉含若表示，通過前期的預(yù)驗(yàn)證，AI系統(tǒng)對(duì)早期青光眼病灶的診斷準(zhǔn)確性已經(jīng)達(dá)到了95%，這個(gè)成績(jī)相當(dāng)于同仁成熟眼科醫(yī)生的診斷水平。

當(dāng)然，這套AI系統(tǒng)的設(shè)計(jì)初衷是在基層進(jìn)行篩查，彌補(bǔ)基層醫(yī)生對(duì)疾病判定不夠準(zhǔn)確、早期的誤判或者誤診的情況。

“一個(gè)產(chǎn)品好不好，需要它最終達(dá)到高粘性的使用。無(wú)論是在社區(qū)醫(yī)院還是基層眼科中心，首先是產(chǎn)品確實(shí)好用，其次是提升醫(yī)患的依從性，讓醫(yī)生和患者相信AI系統(tǒng)得出的結(jié)果。”

因此，在系統(tǒng)開發(fā)過程中，雙方團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了AI判定結(jié)果的可視化，不但輸出診斷結(jié)果，并且還采取熱圖的方式顯示病灶可能所處的部位。

“醫(yī)生可以通過可視化的功能輔助，具體向患者顯示紅色區(qū)域就是神經(jīng)性缺損的區(qū)域，以及缺損的部位有多大，從而對(duì)疾病進(jìn)行量化。同時(shí)，對(duì)于患者來說，這個(gè)東西不再抽象，更加利于他們理解?！?/p>

青光眼篩查的現(xiàn)實(shí)困境

當(dāng)然，人工智能應(yīng)用于青光眼篩查也有一些特有的困境。

DR（糖尿病性視網(wǎng)膜病變）是在眼科AI里應(yīng)用較為成熟的病種，因?yàn)樵摬≈苯訏炜坑谔悄虿÷」芾淼暮Y查項(xiàng)目。截至2019年6月，中國(guó)糖網(wǎng)篩防工程已經(jīng)在全國(guó)28個(gè)省市，400余家醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)完成了68萬(wàn)例糖網(wǎng)的篩查。

劉含若透露，應(yīng)用騰訊的AI技術(shù)后，共完成6萬(wàn)多例的青光眼篩查。但是，缺乏國(guó)家級(jí)的篩查項(xiàng)目進(jìn)行推動(dòng)，青光眼與糖網(wǎng)的篩查例數(shù)還有明顯的差距。

雷鋒網(wǎng)了解到，今年兩會(huì)上，北京同仁眼科中心主任王寧利教授也向政協(xié)提案，把高致盲性眼病納入國(guó)家慢病防控的系統(tǒng)，并且運(yùn)用AI技術(shù)來進(jìn)行高致盲的全身相關(guān)的眼病的早期篩查。

從衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來考慮，做一個(gè)全民篩查的衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)效益是偏低的。但是，如果以年齡段來劃分，確定重點(diǎn)人群，讓40歲或者45歲以上人群接受眼底全病種的篩查，那么衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)效益將非常高。

劉含若補(bǔ)充到，“一個(gè)眼科醫(yī)生判讀一張影像需要將近1分鐘，借助AI則1秒鐘可以處理10張，相較于傳統(tǒng)模式，AI可以將篩查成本從50元降低到4元每人次?！?/p>

其次，王寧利教授指出，目前在臨床使用和人工智能眼科發(fā)展中存在兩個(gè)問題：“在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，主要在標(biāo)注方面缺乏統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致人工智能在臨床應(yīng)用中泛化能力不足；在技術(shù)層面，各個(gè)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用技術(shù)沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)一些指標(biāo)規(guī)定沒有統(tǒng)一要求，同樣也造成人工智能在臨床使用方面的敏感性和特點(diǎn)性。”

因此，同仁醫(yī)院與騰訊合作撰寫的指南，對(duì)AI青光眼輔助篩查系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、算法模型構(gòu)建、硬件要求、數(shù)據(jù)集建立和標(biāo)注、AI篩查方案、AI篩查報(bào)告要求、數(shù)據(jù)安全等均提供了規(guī)范和建議。

醫(yī)療AI進(jìn)入門診還有多遠(yuǎn)？

近年來，多個(gè)學(xué)組均積極關(guān)注醫(yī)療人工智能產(chǎn)品的“頂層設(shè)計(jì)”。

去年8月，由廣東省醫(yī)師協(xié)會(huì)眼科分會(huì)等主辦的第二屆全國(guó)眼科人工智能大會(huì)在廣州舉辦。大會(huì)同期進(jìn)行了基于眼底照相的DR篩查AI系統(tǒng)應(yīng)用指南的發(fā)布推廣儀式。

指南涵蓋了AI篩查系統(tǒng)從構(gòu)建到應(yīng)用的全過程，從圖像的獲取、特征的提取量化、特征值的選擇降維、模型的訓(xùn)練以及性能評(píng)估都給出了明確的建議。

“醫(yī)療AI產(chǎn)品的發(fā)展，需要各地多中心共同協(xié)作。我覺得意義特別重大的一點(diǎn)，無(wú)論是臨床診斷還是治療指南，我們都是指南的進(jìn)口國(guó)?，F(xiàn)在我們從指南進(jìn)口國(guó)到了指南輸出國(guó)，所以這個(gè)意義是特別重大的。以后我們會(huì)進(jìn)行更多的多中心協(xié)作，爭(zhēng)取向世界發(fā)出更多的我們中國(guó)的聲音?！?/p>

劉含若向雷鋒網(wǎng)透露，目前，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)積累了數(shù)十萬(wàn)例的眼底相庫(kù)，涵蓋了眼科的各個(gè)病種，也包括市面常見的54種相機(jī)型號(hào)的眼底圖像數(shù)據(jù)。

下個(gè)月，青光眼AI篩查系統(tǒng)將進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。AI系統(tǒng)將會(huì)加載到眼底相機(jī)上，收取門診臨床資料，與醫(yī)生一起對(duì)病例進(jìn)行評(píng)估，預(yù)計(jì)驗(yàn)證量將超過1000例。

但是由于醫(yī)療AI產(chǎn)品的收費(fèi)問題，現(xiàn)在更多是基于科研和產(chǎn)品檢驗(yàn)的角度，對(duì)醫(yī)療AI產(chǎn)品進(jìn)行試用。

劉含若表示，希望將醫(yī)療AI產(chǎn)業(yè)鏈做得更加完整，從精準(zhǔn)的分診掛號(hào)、語(yǔ)音導(dǎo)診、電子預(yù)問診、用藥指導(dǎo)、手術(shù)機(jī)器人，在每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)用人工智能的技術(shù)。

“進(jìn)入醫(yī)院會(huì)是什么樣子，大家都沒有概念。從明年開始，我們會(huì)在同仁醫(yī)院設(shè)立一個(gè)人工智能的青光眼門診，探索人工智能在門診中的真實(shí)應(yīng)用?！?/p>

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