中医专治白癜风医院 http://m.39.net/baidianfeng/a_4696945.html年9月29日,清华大学医院眼科(以下简称“医院”)胡运韬团队与北京鹰瞳科技发展股份有限公司(以下简称“鹰瞳Airdoc”)在英国自然科学期刊《科学报告》(ScientificReports)上联合在线发表了论文“Artificialintelligence-baseddetectionofepimacularmembranefromcolorfundusphotographs(基于彩色眼底照片的黄斑前膜人工智能检测)”。该研究表明,基于眼底照片训练的AI算法在临床环境下对黄斑前膜(ERM,亦称视网膜前膜)的检测达到了专业眼科医生的水平,具备在大规模筛查场景下应用的医学价值和广阔前景。
ERM是一种常见的、高发病率的眼科疾病,其症状包括视物变形、视力模糊和视力下降等。ERM的早期诊断和及时治疗对于预防视力损失至关重要。光学相干断层扫描(OCT)因其直观性和高灵敏度,被视为ERM诊断的金标准。而相比OCT而言,眼底彩色照相的成本低廉,可及性高,涵盖眼底范围更广,但是判别难度大,人类判别的准确性略低。
实验设计(图源论文)
当前,人工智能(AI)因在诊断多种疾病上表现优异,已广泛应用于各级医疗机构。在这项研究中,医院的研究人员从临床选择了一组单独的病例集(OCT图像+眼底图像),将一个眼科专家团队根据其OCT图像做出的诊断标注作为黄金标准,然后用相对应的眼底图像组成测试集,由鹰瞳Airdoc独立研发的AI算法模型和其他眼科医生分别给出判读。该AI算法模型由来自全中国不同疾病分布的,16家医疗机构收集的20余万张眼底照片训练而成,并由眼科专家交叉标注,可识别包括ERM在内的14种视网膜异常。
通过AI算法模型确诊为ERM的视网膜照片示例(图源论文)
结果显示,对比基于眼底图像的人类医生诊断,AI算法模型展现了更优异的性能。具体来看,以OCT诊断为标准诊断,AI眼底彩照识别模型的AUC为0.,其敏感性和特异性比人类医生更加均衡和出色(见下图)。因此,基于眼底照片的AI分析可作为ERM筛查中人类医生诊断的替代方案,患者在难以获得眼科专家看诊或先进检查的情况下,能以相对较低的成本取得较好的诊断准确性。
AI模型的ROC曲线及与人类医生的性能比较(图源论文)
另外,为了模拟实际的临床场景,研究者进一步将OCT图像、眼底照片及其它临床信息都提供给两位眼科专家,以便做出更综合的诊断。以这两位专家的结果作为黄金标准,再进行AI模型和人类医生判读的比较。AI模型的AUC分别为:0.和0.,表现更好(见下图)。这说明,尽管OCT图像是ERM诊断的黄金标准,但眼底照片也为诊断提供了有价值的增益信息。基于眼底照片研发的AI模型,在实际临床场景具有良好的性能。
AI模型在综合诊断金标准下的性能(图源论文)
清华长庚邵恩华博士与鹰瞳Airdoc工程师为共同第一作者;清华大学医院眼科主任胡运韬教授指导了本项研究,为本文通讯作者。据悉,清华长庚眼科秉承“医工结合”的理念,凭借深厚的眼科专业和临床经验,将与鹰瞳Airdoc继续开展人工智能在眼科医学多项课题的研究,造福社会。
论文链接:Artificialintelligence-baseddetectionofepimacularmembranefromcolorfundusphotographs
ScientificReports(nature.