《JAMA》子刊刊发北京同仁医院魏文斌教授团队与鹰瞳Airdoc合作眼科多病种AI真实世界研
近日，首都医科大学附属北京同仁医院副院长魏文斌教授团队与北京鹰瞳科技发展股份有限公司（简称“鹰瞳Airdoc”）和爱康集团在《美国医学会杂志》子刊JAMA Network Open杂志（影响因子13.4）联合发表题为“Artificial Intelligence for Screening of Multiple Retinal and Optic Nerve Diseases”（人工智能对多种视网膜和视神经疾病的筛查应用）的研究论文。
研究结果显示，基于眼底照片训练的AI算法模型在全国多中心的真实世界验证中，对10种常见眼底病筛查的敏感度堪比资深眼底科专家，且筛查用时节省了约75%。这表明其在大规模筛查场景下具备广阔应用前景。
与此同时，这是2021年7月《柳叶刀·数字健康》刊发相关真实世界研究后，国际顶级期刊对鹰瞳Airdoc视网膜影像人工智能多病种诊断算法能力和应用价值的又一有力验证。
诊断能力堪比资深眼底专家
医生筛查用时或节省75%
在这项全国性多中心研究中，研究团队基于12万张眼底照片开发了视网膜人工智能诊断系统(系统名：RAIDS)来识别常见眼底病，包括糖尿病视网膜病变、青光眼、黄斑裂孔、黄斑前膜、高血压视网膜病变、视网膜有髓神经纤维、视网膜色素变性、年龄相关性黄斑变性、视网膜静脉阻塞及病理性近视。
在系统开发过程中，研究团队第一步先将眼底病分为3组：视网膜组（即糖尿病视网膜病变、病理性近视、视网膜静脉阻塞、高血压视网膜病变、视网膜有髓神经纤维、视网膜色素变性）；黄斑组（即年龄相关性黄斑变性、黄斑裂孔、黄斑前膜）；视盘组（即青光眼），设计了一个包含3个子任务（即视网膜组子任务、黄斑组子任务和视盘组子任务）的多任务分类框架。
第二步中，研究团队训练出卷积神经网络检测器来定位眼底照片的黄斑和视盘区域，再通过多任务分类框架来识别眼底病。
随后研究团队在我国19个省份的65家体检机构对RAIDS系统进行了前瞻性验证，在收集到的20余万张眼底图像中，模型检测异常眼底的敏感度为89.8%，区分10种眼底病的准确率为95.3%-99.9%。
该研究还基于北京眼病研究和开滦眼病研究的数据集，比较了RAIDS和不同年资眼科医生之间的诊断性能表现，结果显示与眼科医生相比，RAIDS对异常眼底的诊断性能在敏感度方面表现更好(RAIDS：91.7%；低年资眼科医生：83.7%；高年资眼科医生：86.4%；资深眼科专家：88.5%)。RAIDS系统在检测7种眼底病（糖尿病视网膜病变、青光眼、黄斑裂孔、黄斑前膜、高血压视网膜病变、视网膜有髓神经纤维和视网膜色素变性）方面达到甚至超越了资深眼科专家的诊断敏感度。
与此同时，使用RAIDS系统进行10种眼病的诊断仅需0.3秒，远小于眼底专科医生时间。与单独基于眼科医生的检查相比，RAIDS系统联合眼科医生的临床筛查模式在取得相似诊断准确性的基础上，筛查所需时间减少了约75%。
有助于解决眼科医疗资源匮乏难题
实现全国致盲眼病的早筛早诊
糖尿病视网膜病变、病理性近视、青光眼、老年黄斑变性是全球公认的致盲眼病。其中糖尿病视网膜病变是工作年龄人群第一位的致盲性疾病，危害较大。早期筛诊对于防盲至关重要，可减少80%以上的致盲率。
《“十四五”全国眼健康规划（2021-2025年）》指出：眼健康是国民健康的重要组成部分，涉及全年龄段人群全生命期。包括盲在内的视觉损伤严重影响人民群众身心健康和生活质量，加重家庭和社会负担，是涉及民生福祉的公共卫生问题和社会问题。然而我国仍然是世界上盲和视觉损伤患者数量最多的国家之一，眼科优质医疗资源总量相对不足、分布不均衡的问题依然存在。
研究表明，RAIDS系统可以实时准确筛查10种眼底病，有助于帮助欠发达地区解决眼科医疗资源匮乏难题，实现全国致盲眼病的早筛早诊。
本研究通讯作者是首都医科大学附属北京同仁医院副院长魏文斌教授，主任医师，博士生导师，首批入选国家“万人”计划领军人才、新世纪“百千万”人才工程。从事眼科临床及科研工作30余年，是国内首屈一指的眼底病领域专家。近年来，魏文斌教授团队依托医学人工智能研究与验证工信部重点实验室的平台，基于多模态眼底影像数据库构建深度学习算法，在人工智能眼底病识别、眼轴及屈光度的智能化筛查、眼内肿瘤的诊断及风险分层、豹纹样眼底的定量化分析等方面取得一系列重要成果。
本文共同第一作者为北京同仁医院董力博士、张瑞恒硕士，鹰瞳Airdoc贺婉佶博士，以及鹰瞳Airdoc莫纳什研究中心首席科学家、澳大利亚莫纳什大学戈宗元教授。
作为全球视网膜影像人工智能领域的领导者与先行者，鹰瞳Airdoc一直以来高度重视研发创新，在算法和硬件研发上持续投入，积极与科研院所和高校展开合作，促进研究成果的临床转化。截至目前，鹰瞳Airdoc已在《柳叶刀》系列、《英国眼科学杂志》等权威同行评审期刊，以及MICCAI等国际顶级人工智能学术会议发表40余篇论文。
秉承“让健康无处不在”的企业使命，鹰瞳Airdoc期望通过产品的持续研发和推广，让优质医疗服务像空气一样平等普惠、触手可及。
论文链接：
https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2791807
