HEALTH前沿 | AI可早期诊断糖尿病患者的失明风险

文 / 生命科学
2018-05-21 12:51

作者 | 周亦川

来源 | 搜狐健康

据Fiercebiotech网站报道,今年4月份FDA已经批准了一种人工智能算法,可以从眼睛图像中检测出可能的糖尿病视网膜病变病例,使初级保健诊所能够评估糖尿病患者是否有视力丧失的风险。

糖尿病视网膜病变的早期检测改善了糖尿病导致的失明疾病的预后,这项筛查要在专门的眼科诊所,由受过疾病检测培训的专家进行。实际上,许多糖尿病患者多年来没有接受过糖尿病眼部筛查——美国每年只有大约50 %的糖尿病患者去看眼科专家。

通过人工智能算法,患者可以在没有专家参与的情况下在初级保健场所进行筛查。这是一款基于“云”的软件,用于分析用视网膜相机拍摄的眼底照片。该软件旨在检测轻度或重度糖尿病视网膜病变,如果出现异常,患者会去看眼科专家作进一步的诊断治疗。在一项900人的测试中,人工智能诊断成功率超过90%,可以得到FDA的认可。

糖尿病的失明有多可怕?北京医院眼科主任戴虹教授曾向搜狐健康记者提到,糖尿病会对全身各个器官造成损害,引起心梗脑梗、尿毒症、失明、糖尿病足等一系列的严重后果。其中令患者最为恐惧的倒不是心梗死亡,而是由于糖尿病并发症导致的失明。据统计,1/3的糖尿病患者会出现眼部病变,如果任其恶化那么出现的失明案例将是一个非常恐怖的数字,推算我国已有五六百万人由于糖尿病黄斑水肿出现视力低下的症状,当然除了水肿还有出血、渗出等各类病变。确诊糖尿病视网膜病变,可以做一个眼部OCT,也就是眼部的CT断层扫描。

眼底血管病变也是利于开展AI诊断的方向之一,在全身所有的血管当中,只有眼底的血管可以直接看到做出判断,而其他的肾脏、心脑血管需要造影才能看到。2016年11月,JAMA的一份报告指出,人工智能将能够以类似的准确性和更好的成本效益筛查糖尿病视网膜病变。来自谷歌的研究人员使用了128175幅来自眼动系统数据集的图像,这些图像是从美国的糖尿病视网膜病变筛查点和印度的三家眼科医院获得的。每幅图像由三至七名眼科医生或眼科受训者对糖尿病视网膜病变、糖尿病黄斑水肿和图像质量进行评分。

在训练组中,118 419幅图像具有足够的质量来评估视网膜疾病。其中,33246人( 28.1 % )患有可推荐的糖尿病视网膜病变,这些是根据至少7名美国眼科医师组成的小组的多数决定,被定义为中度或重度糖尿病视网膜病变或黄斑水肿。

第一组是眼ACS —1数据集,包括来自4568名患者的9963幅图像;糖尿病视网膜病变的患病率为7.8 %。第二个是Messidor—2数据集,其中包括874名患者的1748幅图像;疾病发生率为14.6 %。根据筛选程序的需要,对眼ACS—1数据集的灵敏度为97.5 %,特异性为93.4 %。在Messidor—2数据集,分别为96.1 %和93.9 %。

研究人员指出:“这些结果表明,深层神经网络可以使用大数据集进行训练,而无需指定基于病变的特征,从而以高灵敏度和高特异性识别眼底图像中的糖尿病视网膜病变或糖尿病黄斑水肿。所获得的筛查准确度大大优于筛查指南建议(通常> 80 %的灵敏度和特异性)。然而数据还存在一定的进步空间。例如,研究人员没有测试算法区分糖尿病视网膜病变严重病例的能力,这些患者需要紧急转诊和临床护理。”

如果患有糖尿病,还是该对眼睛、肾脏、心脏、双足等多个器官爱护更多一些。

资料来源:

https://www.fiercebiotech.com/medtech/fda-approves-diabetic-retinopathy-detecting-ai-algorithm

https://www.medscape.com/viewarticle/872555