ng电子游戏新闻网讯(通讯员唐艳丽)2022年6月1日,中山眼科中心张秀兰教授团队基于眼底彩照预测青光眼发病及希望的长文论著在Journal of Clinical Investigation(JCI,即时影响因子19.3)在线刊登。。。这是该团队继在NPJ Digital Medicine、Ophthalmology、Medical Image Analysis等揭晓10篇高质量青光眼人工智能论著后的又一丰硕效果。。。
该研究主要分为两个部分::青光眼发病预测和希望预测。。。
发病预测(incidence prediction)指基于基线眼底彩照评估3-5年后受试者转为青光眼性视神经病变的风险。。。首先举行眼底彩照阅片,统一张图片的标签由三位医生投票决议,分为青光眼和非青光眼。。。阅片时图片时间顺序随机打乱。。。然后综合剖析统一只眼的随访数据,分为两类::第一类为基线非青光眼此后续随访变为青光眼(阳性样本);;第二类为基线非青光眼且后续随访一直坚持非青光眼(阴性样本)。。�;;谏鲜鍪荩芯客哦涌⒎⒉≡げ饽W樱诨哐鄣撞收赵げ馕蠢幢⑶喙庋鄣母怕�。。。发病预测模子由支解�?椋║net)与预测�?椋≧esNet)两部分组成(图1),基于10357只眼(112个阳性样本、10246个阴性样本)的数据举行训练。。。在包括1674只眼的两个外步队列中举行验证,取得了0.89和0.88的AUC值。。。
希望预测(progression prediction)指基于基线眼底彩照评估青光眼患者在未来3-5年爆发视野希望的风险。。。该部分研究受试者均接受眼底彩照和视野配对检查。。。首先举行视野阅片,统一只眼的纵向视野报告由三位医生划分阅片,分为有视野希望(阳性样本)和无视野希望两组(阴性样本)。。�;;谏鲜鍪荩芯客哦涌⑾Mげ饽W樱诨哐鄣撞收赵げ馕蠢幢⑶喙庋巯M母怕�。。。希望预测模子同样由支解�?椋║net)与预测�?椋≧esNet)两部分组成(图1),基于3003只眼(327个阳性样本、2676个阴性样本)的数据举行训练。。。在包括850只眼的两个外步队列中举行验证,取得了0.87和0.88的AUC值。。。
在进一步的可诠释性剖析中,热图批注人工智能模子预测风险时主要依据视盘边沿和盘沿上、下血管弓区域,与临床医生评估青光眼损伤时的关注点极为相似(图2)。。。
该研究首次在大样本纵向眼底彩照数据上实现了基于基线数据的青光眼病情预测。。。将基线眼底图像输入AI模子,即可得出康健受试者在未来3-5内开展为青光眼或青光眼患者视野希望的风险。。。该效果有三大亮点::1)首次实现基于AI的青光眼发病及希望预测,且算法在外部测试集依旧坚持精彩的预测性能;;2)青光眼发病预测数据来自社区筛查行列,更好地反映青光眼在人群中的漫衍特征,增强了AI模子的泛华性和可靠性;;3)AI模子乐成地从基线眼底彩照中识别出视野恶化的高风险患者,实现了基于结构的功效预测;;且AI模子对差别的青光眼亚型,包括POAG和PACG都体现了较高的预测准确性。。。

图1. 用于青光眼发病和希望预测的深度学习系统设计、验证流程示意图

图2. 深度学习模子热图提醒人工智能模子预测发�。。。ˋ、B)及希望(C、D)主要关注视盘边沿和盘沿上、下血管弓区域,与临床上的关注点极为相似
该论文第一作者为李飞(中山眼科中心,排名第一)、苏远东(四川大学)、林凤彬(中山眼科中心)、李志焕(澳门科技大学);;张秀兰(中山眼科中心,最后通讯作者)、张康(澳门科技大学)为并列通讯作者。。。ng电子游戏中山眼科中心、眼科学国家重点实验室及广东省眼部疾病临床医学研究中心为第一单位。。。海内23家单位共28个研究者配合加入了此项研究。。。
近年来,在中山眼科中心临床研究中心平台支持下,张秀兰教授团队从青光眼数据库构建到算法开发举行了深入探索,建设了现在国际上最完整的集青光眼预防、筛查、诊断一体化智能系统(iGlaucoma),揭晓了16篇相关高质量论著,10篇揭晓于中科院医学类1区期刊,包括NPJ Digital Medicine、Ophthalmology、Medical Image Analysis、IEEE Transactions on Medical Imaging等,申请中发明专利9项(含2项PCT专利)、获批1项,获批软件著作权1项。。。建设了全球最大的眼科多病种精标数据共享平台iChallenge支持292篇科研论文揭晓(阻止2022年4月26日),团队牵头制订我国首个关于眼底彩照数据质量控制规范的整体标准《眼底彩照标注与质量控制规范(T/CAQI 166-2020)》并在WHO-ITU立项(编号SG16-TD227/WP2),为规范新兴的眼科AI开展做出了主要孝顺。。。未来团队将继续探索应用AI手艺简化、统一青光眼诊疗流程,实现青光眼诊疗标准化、数字化、智能化。。。
论文链接::https://doi.org/10.1172/JCI157968