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中山眼科中心林浩添团队和附属第三医院钟跃思团队联合,领衔研发了全球首个通过眼部影像筛诊肝胆疾病的智能技术


稿件来源:中山眼科中心 | 编辑:谈荣钰、王冬梅 | 发布日期:2021-01-29 | 阅读次数:


       实现全民健康,需要医疗技术和健康管理模式的突破。在人体众多器官中,眼睛是唯一能直接观察动脉和神经等重要结构的体表器官,全身各个器官系统的病变都会在眼部具有特征性表现,基于眼部影像学的智能诊断技术将会成为创新医疗的新“核心”。传统医学已经证实,肝胆疾病患者可出现结膜和巩膜黄染等多种临床体征,然而这些表现仅局限于少数病种,且其改变既不具体也不明显,从而限制了它们作为临床独立诊断特征的潜在用途。在永利澳门多学科合作的医学人工智能创新平台支持下,由永利澳门中山眼科中心(负责人:林浩添)和附属第三医院(负责人:钟跃思)共同领衔的国际多中心研究项目,首次研发出通过眼部影像筛诊肝胆疾病的技术及评估系统,2021年1月26日在国际顶级期刊The Lancet Digital Health发表。

       此项目纳入来自永利澳门附属第三医院肝胆外科及感染科、南方医科大学附属花都区人民医院感染科、爱康集团广州爱康国宾检查中心南天分院及环市分院这五个医疗机构的1789名参与者,通过前瞻性采集他们眼表及眼底影像学数据,研究组使用深度学习技术成功地从这些影像数据中提取出肝胆疾病的眼部特征并开发及验证了14个模型(7个裂隙灯模型及7个眼底模型),可分别用于筛查是否患有肝胆疾病及诊断是否患有肝癌、肝硬化、慢性病毒性肝炎、非酒精性脂肪肝、胆石症及肝囊肿六大类常见肝胆疾病。此研究构建的模型效果各有差异,在诊断重症肝病如肝癌、肝硬化方面取得了良好的效果,而在症状相对较轻的慢性病毒性肝炎、非酒精性脂肪肝、胆石症及肝囊肿中则表现欠佳。这些筛诊模型已成功部署在中山眼科中心智能诊断预测云平台上,可作为大规模快速无创筛诊的工具。

 

图1 使用眼表及眼底影像学数据对肝胆疾病进行筛诊

 

图2 中山眼科中心智能诊断预测平台肝胆疾病筛诊系统界面

 

       为了解析模型机制、打破黑箱效应,研究组首先采用了可视化技术来明确影像学相关特征,随后进行遮盖试验及灰度化测试进一步确定了关键影像学特征。通过上述技术的叠加应用,此研究首次验证了与结膜和巩膜相似,虹膜颜色和眼底视盘及血管结构包含了关键诊断信息,这一发现为更好地了解疾病的病理生理机制及其个性化管理创造了新的机会和方向。

 

图3 眼表及眼底注意力热图

 

       此项研发工作得到了国内外同行的高度评价,来自国际著名医疗机构美国梅奥医疗集团(Mayo Clinic)的大内科主任和肝胆首席专家Vijay H Shah 教授发表了同期评论称赞道“这项研究及时且重要,人工智能技术引导了不同学科的合作创新,并产生了新时代的医疗技术”。

 

       项目核心人员介绍

       在国家重点研发计划(2018YFC0116500)、广东省重点研发项目(2018B010109008)及广州市科技计划项目(202002010006)的共同支持下,领衔单位永利澳门中山眼科中心和附属第三医院与各家合作单位共同努力,历时近3年,携手完成这一重大项目。团队青年核心骨干包括肖薇博士(共同一作;中山眼科中心)、黄茜硕士(共同一作;附属第三医院)、王婧荟博士(共同一作;中山眼科中心);核心专家包括林浩添教授(中山眼科中心)、钟跃思教授(附属第三医院)、陈伟蓉教授(中山眼科中心)及刘奕志教授(中山眼科中心)。此项目也得到了合作企业北京致远慧图科技有限公司在设备和技术方面的大力支持。爱康集团广州爱康国宾健康检查中心也在健康人群的筛查及多中心人群的验证中提供了帮助。此外,项目的参与人员还包括永利附属第一医院器官移植科郭志勇教授、中国人民解放军第二军医大学第三附属医院(东方肝胆外科医院,东方肝胆外科研究所)文文研究员、香港中文大学眼科学与视觉科学系Carol Yim-Lui Cheung及英国Moorfields Eye Hospital(欧洲排名第一)Ji-Peng Olivia Li、日本Cancer Institute Hospital(全球排名第二)Yoshihiro Mise等国内外多学科领域专家。

 

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