南都讯 全身很多器官系统的病理变化,都会在眼睛留下“痕迹”,那么,从眼睛里是否能发现疾病的端倪?近日,中山大学中山眼科中心和中山大学附属第三医院共同领衔,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。通过眼睛看肝病,已经有了技术上的可能。
1月26日,中山大学中山眼科中心副主任林浩添介绍眼部影像筛诊肝胆疾病技术。通讯员供图
背景:肝胆疾病患者会出现眼部特征改变
眼睛不仅是“心灵的窗户”,也是“健康的窗口”。眼睛作为一个体表器官,全身唯一可以直接观察到神经组织和动静脉的“窗口”,全身很多器官系统的病理变化,都会在眼睛留下“痕迹”。
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,然而由于传统医疗的局限性,仅有少数患者和严重病例的眼部特征改变被临床医师发现和应用,无法进行技术发掘和大规模人群筛查。
1月26日的发布会现场。通讯员供图
中山大学中山眼科中心林浩添教授早在2018年即提出,要以眼睛为窗口创建疾病新管理模式的概念,通过近三年的探索与布局,使智能模型通过一站式眼科检查识别全身病成为可能。
同时,肝胆疾病影响全球数十亿人,中国是“肝病大国”,有近4亿肝病患者,约占全世界肝病患者总人数的三分之一。现有的检查方法如血检等有创检查或B超、CT、MRI等影像学技术不足以满足大规模人群的筛诊需求。
研究:开发14个模型 可筛查6种常见肝胆疾病
该项研发由中山大学中山眼科中心和有肝病特长的中山大学附属第三医院共同领衔,纳入来自中山大学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。
通过前瞻性采集参与者的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。
应用:筛诊肝癌、肝硬化时效果更好
据介绍,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。
这个筛诊模型已成功部署在中山大学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。
筛诊模型已部署在中山大学中山眼科中心智能诊断预测云平台上。
“这个技术目前是从0到1的一个过程,以往我们往往是到眼睛改变严重的时候才发现疾病,有了这样一个技术,就有可能在眼睛改变还比较小的情况下就早期发现一些肝胆病变”,林浩添表示,下一步将继续扩大研究的样本量,并进行技术上的完善,“下一步是从1到N”。
研究成果已发表在国际期刊《柳叶刀-数字医疗》
据介绍,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。
该研发工作于2021年1月26日在国际顶级期刊《The Lancet Digital Health》(《柳叶刀-数字医疗》)发表。
The Lancet Digital Health在线发表文章页面
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”。
采写:南都记者李文 实习生尹嘉怡 通讯员邰梦云
编辑:李文