编者按:当下,全球众多人群正遭受眼底病变的困扰,可专业眼科医师数量有限,与实际需求差距巨大,难以满足日益增长的诊疗需求。在此困境中,人工智能(AI)辅助技术凭借高效精准、可复制性强等优势脱颖而出,成为破解难题的有力突破口。在中华医学会第二十九次眼科学术大会(CCOS 2025)上,北京协和医院陈有信教授以“眼底病AI辅助诊断的临床验证、眼科疾病AI研究方法”为题展开分享,其内容引发广泛关注。《国际眼科时讯》特邀陈有信教授进行访谈,深入探讨眼底病AI辅助诊断的相关热点议题。
国际眼科时讯:在眼底病AI辅助诊断的临床验证中,您认为哪些关键指标可以反映AI辅助诊断系统的性能和价值?您团队目前取得的临床验证结果在这些指标上表现如何,能否分享一些关键数据和结论?
陈有信教授:AI在眼科乃至整个医学领域的应用正蓬勃发展。确定AI的水平、明确其与人类医师的差距以及相关评估指标,是至关重要的环节。例如,AI的诊断效能是与主治医师、住院医师还是教授进行比较,其作用是辅助诊断还是独立诊断,这些都需要在研究前清晰设定。
常用的AI诊断效能的评估指标有诊断的敏感性和特异性。以某种疾病为例,若有100个患者让专家进行诊断,诊断出90个患者,那么敏感性是90%,显然并非百分之百,意味着存在一定的漏诊情况。而特异性同样基于金标准,若本应只有80个阳性患者,但诊断出85个阳性患者,即将部分阴性结果误判为阳性,这体现了诊断的不准确性,这便是特异性的考量范畴。此外,精准性、准确性以及曲线下面积(AUC)等指标,也常用于评估AI在筛查诊断和辅助诊断方面的价值。
以我们团队开展的一项多病种眼底筛查AI研究为例,着重观察初级医师与AI结合后所能达到的诊断水平。研究中,设立专家组作为金标准,由专家独立进行诊断。另一组则由普通医师(可能是全科医师、家庭医师或乡镇医院的非专科医师)与AI共同参与诊断,观察其诊断水平。结果显示,与专家组相比,普通医师组存在较大差距,诊断率可能仅有80%,而加上AI辅助后,诊断率提升至90%。由此可见,AI辅助发挥了显著作用,使阳性检出率提高了10%至20%。我们团队开展的一项涵盖五家临床中心的多病种研究,进一步发现,普通医师加上AI辅助,对某些疾病,如中心性浆液性脉络膜视网膜病变、青光眼、视神经病变等,阳性检出率提高了10%,甚至有的单病种提高了30%,充分彰显了AI辅助的价值。这意味着,无需派遣专家到基层,只需将AI软件、电脑或眼底照相设备部署到基层,就能使基层医师的诊断水平初步达到专家水准。通过严谨的临床试验,我们证明了AI辅助确实提升了诊断水平,这是其价值的重要体现。
另外,不能仅凭自身数据来证明AI的效果,必须采用科学的方法进行验证。通常采用双盲法,由第三方进行验证。通过多中心、随机对照研究得出的结果才是最高水平的证据。我们致力于寻找高等级的证据,形成A级循证医学证据,这样的结果才具有可信度。目前,我们团队进行的几项临床试验表明,研究所关注的AI软件在筛查方面效果卓越,敏感性和特异性都非常高,均在0.9以上。
国际眼科时讯:在临床实践中,如何构建AI辅助诊断与眼科医师诊断之间的有效协同模式?AI应该在哪些环节为医师提供支持,而医师又该如何发挥自身优势,对AI诊断结果进行审核和修正,以确保最终诊断的准确性?
陈有信教授:要着重给大家介绍的是大语言模型(Large Language Model,LLM),其中为人熟知的便是DeepSeek。目前,许多医院都进行了该模型的本地化部署,目的是让其学习某种疾病的相关知识。当医师将患者的表现输入系统后,它会给出诊断结果,例如列出若干条诊断意见。如果专家认为某些诊断有误,就会对其进行修改,修改后的内容便构成了一个反馈,AI会基于这个反馈再次进行学习。经过这样的反复学习过程,其诊断水平不断提高。因此,这是一个反馈与学习相互促进的过程。
目前,像北京协和医院、爱尔眼科医院集团等医院,都已经部署了这种AI。因为有些疾病相当复杂,基层医院医师的知识储备和思维逻辑能力有时可能不如AI。在这种情况下,向AI咨询,它可能会提供很多诊断提示和可能性。医师再结合病史进行查看,可能会发现AI的诊断是正确的,从而修正自己的诊断。当然,也有时候医师认为AI给出的诊断不对,并将意见反馈给它。这样,AI的水平也会得到提升,类似于教学相长的过程。目前来说,在基层医院加上AI的辅助,很有可能达到专家水平或高年资医师的水平,而且这种应用在基层更为广泛。
国际眼科时讯:在眼底病AI辅助诊断的临床验证实践,以及眼科疾病AI研究的探索征程中,您的团队无疑站在了学术前沿。能否请您分享一下,您团队近期取得了哪些研究成果?
陈有信教授:AI研究主要聚焦于以下几个方面:第一,疾病筛查,可分为单模态和多模态两种方式;第二,单病种或多病种的病变识别与诊断以及疾病预测,比如预测疾病治疗后的效果;第三,眼与全身疾病关联性的研究。我们团队在上述领域均有所涉猎,近期主要聚焦于以下两个研究方向。
一、眼底疾病多病种的研究。AI最早用于诊断白内障、青光眼或糖尿病视网膜病变等单一疾病。但这样会导致医师仅擅长诊断一种疾病,水平受限,拍摄一张眼底照片,却看不出其他疾病,这不合理。我们希望实现“眼底一张照,眼病全知道”的目标,即无论患者患何种眼病,都能通过一张眼底照片进行诊断。实际上,这并不容易实现。目前,我们团队已经发表了两篇相关文章,一篇发表在NPJ Digital Medicine杂志上,另一篇发表在Cell Reports Medicine杂志上。特别是在发表于Cell Reports Medicine杂志上的研究,我们借助目前在眼科应用非常广泛的超广角眼底成像(UWF)技术,成功开发了基于UWF与深度学习技术的AI系统。该系统能够精准识别25种眼底病变,并智能生成转诊建议。
二、眼与全身疾病的研究。我们团队开展了一项全国多中心研究,利用眼底照片来探讨其与慢性肾病(包括糖尿病肾病)的关联性。这项研究取得了非常好的成果,能够预测慢性肾病,相关研究结果已发表在NPJ Digital Medicine杂志上。我们团队还开展了另一项研究,即利用超广角眼底照相机观察贫血情况。过去,受限于观察角度,视野范围较小;而此次研究中,我们采用了UWF技术,并开展了针对贫血初步分类的AI研究。目前该研究已经完成,正在投稿中。此外,我们依托北京协和医院的优质资源,开展了眼科与其他科室(如神经科,聚焦颈动脉狭窄相关疾病)关联性的研究。同时,我们还计划推进真实世界研究项目。现阶段,这些研究均在有序开展中。我相信,在不久的将来,我们将为大家呈现一系列有价值的研究成果。
国际眼科时讯:基于当前的研究成果和面临的挑战,您认为眼底病AI辅助诊断和眼科疾病AI研究未来的研究方向有哪些?从临床应用角度看,AI技术在眼科领域还有哪些潜在的应用前景,将如何进一步改变眼科疾病的诊疗模式?
陈有信教授:在我看来,AI的发展必将重塑现有的诊疗模式。在疾病筛查、诊断、治疗方案制定、药物研发、医学教育以及手术方案规划等方面,AI都将展现出卓越的应用成效。不仅如此,手术机器人的研发也必将取得重大突破。
此外,AI还将推动眼与全身疾病的研究朝着更广泛、更精准的方向发展,并助力疾病疗效预测工作。例如,AI能够预测某种药物对特定个体的适用性,从而辅助选择最适宜的药物和治疗方案,在这方面,AI具有显著优势。
未来,AI将更多地应用于基层疾病防控领域;同时,在三级甲等医院等大型医疗机构中,AI也将成为辅助专家进行诊断和疗效预测的重要工具。我相信,在这一领域必将取得更多突破性进展。
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Linda Gareth
2015年3月6日, 下午2:51Donec ipsum diam, pretium maecenas mollis dapibus risus. Nullam tindun pulvinar at interdum eget, suscipit eget felis. Pellentesque est faucibus tincidunt risus id interdum primis orci cubilla gravida.