陈有信教授专访:UWF如何成为慢性肾病早期预警的“火眼金睛”

  • 2024-08-30 17:27:00
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编者按:在医学科技日新月异的今天,眼睛作为窥探人体全身健康状况的重要窗口,正逐步展现出其前所未有的诊断潜力。随着超广角(UWF)成像技术的兴起与深度学习算法的飞跃,眼科领域正经历着一场革命性的变革。在第三十九届世界眼科大会(WOC 2024)上,北京协和医院陈有信教授带来了一项新的研究成果——利用UWF眼底成像技术结合深度学习技术筛查慢性肾病,该研究不仅拓宽了眼底成像技术的应用边界,更为慢性肾病的早期发现与干预开辟了新的路径。《国际眼科时讯》有幸于WOC会议现场采访到陈教授,深入探讨UWF眼底成像技术的优势、其与深度学习结合的独特魅力,以及这一技术在全身性疾病筛查中的广阔前景。


《国际眼科时讯》:请您介绍一下相较于传统的眼底成像,UWF眼底成像有哪些优势?其在眼底病诊疗领域主要有哪些应用?

陈有信教授

眼底作为眼球深处的一个复杂结构,通常难以直接窥见。眼底照相技术的问世,为眼底疾病的诊断带来了革命性的突破。这项技术不仅实现了对眼底细微变化的精准捕捉与记录,更凭借其独特的色彩分析能力,在眼底疾病的诊断中发挥了不可替代的作用。眼底疾病常伴随着眼底色彩的特异性变化,如黑色、黄色、棕色及白色等,而眼底彩色照相技术通过捕捉这些微妙的色彩差异,为医师提供了强有力的诊断依据。传统眼底照相技术虽具备一定的诊断价值,但也存在一定的局限性,其拍摄范围主要聚焦于黄斑与视盘,拍摄角度在50°左右,这导致许多位于眼底周边部的病变难以被发现。随着科技的进步,广角眼底照相技术应运而生,它可以拍摄到眼底赤道部;UWF眼底成像技术则能够覆盖更广阔的拍摄范围,其拍摄角度可达近200°,极大地扩展了眼底检查的边界。值得一提的是,UWF眼底成像技术在多数情况下无需散瞳即可实施检查,这意味着患者能在更短的时间内完成检查。

UWF眼底成像技术对于眼病筛查十分重要,尤其对于眼底医师相对匮乏的机构而言,UWF眼底成像技术的应用显著降低了眼底病的漏诊率。以视网膜裂孔为例,若未能及时发现并治疗,极有可能导致视网膜脱离等严重后果。而UWF眼底成像技术凭借其卓越的拍摄范围覆盖能力,成功帮助眼科医师捕捉到了许多传统方法难以发现的视网膜裂孔,通过及时的激光光凝治疗,避免了患者视力的进一步损害。UWF眼底成像技术无疑是当前眼底诊疗领域的一项重大进展与热点。


《国际眼科时讯》:请您谈谈将UWF眼底图像和深度学习结合在一起的优势有哪些?

陈有信教授

以中国为例,我国拥有14亿人口,其中眼科医师数量接近五万,但眼底病领域的专家却仅约五千名。这一比例对于庞大的患者群体而言,显然捉襟见肘。考虑到我国面临的眼科疾病挑战,诸如糖尿病视网膜病变患者数以千万计,加之黄斑变性、视网膜静脉阻塞等多种眼底疾病的频发,单纯依赖现有的眼底病医师力量进行诊疗,无疑是杯水车薪。为此,我们积极探索以科技手段,特别是人工智能,来弥补这一医疗资源的巨大缺口。若能将人工智能软件训练至接近或至少达到初级眼科医师乃至低年资眼底医师的水平,进而将其部署于基层医疗机构,将极大缓解我国农村地区、边远地区及医疗资源匮乏地区眼底病诊疗的困境。然而,回顾过去的人工智能相关研究,大多聚焦于有限拍摄范围的眼底照相,如50°拍摄范围,这种方式虽有所成效,但往往难以窥见眼底全貌,容易陷入“只见树木,不见森林”的误区。眼底病变虽多集中于黄斑中心与视盘,但周边病变亦不容忽视,全貌的缺失可能导致漏诊与误诊。

UWF眼底成像技术不仅具备在小瞳孔条件下进行高质量拍摄的能力,更以其超高的解析度、清晰的图像呈现以及超广的眼底拍摄范围,为眼底疾病的全面诊断提供了可能。将UWF眼底成像技术与人工智能深度融合,能够显著提升眼底疾病诊断的准确性和全面性,进一步降低漏诊与误诊率。若将这一系统引入基层医疗机构,不仅将极大提高人工智能的诊疗水平,更将提升我国基层眼科的诊疗能力。


《国际眼科时讯》:为何能通过观察眼底图像来筛查慢性肾病?二者之间存在怎样的联系?

陈有信教授

“眼睛是心灵的窗户”,这句俗语深刻揭示了眼睛作为观察人体内在健康状况的重要窗口。在医学领域,这一比喻得到了科学验证。肾脏毛细血管与视网膜毛细血管之间存在着惊人的相似性,这一发现为人们通过眼睛这一“无创窗口”来窥探肾脏的秘密提供了可能。有研究发现,糖尿病等慢性疾病对肾脏结构造成的毛细血管损伤,往往能在眼底变化中提前显现,这为我们利用眼底照相这一无创技术来监测肾脏功能与结构的变化提供了理论依据。相比传统的肾功能评估方法,如抽血化验以了解肾功能,或是通过肾穿刺等有创手段来观察肾病血管的结构变化,眼底照相技术以其无创、便捷、高效的特点,无疑为患者带来了福音。然而,既往研究多基于较小角度的眼底照相,探讨眼部血管的变化与慢性肾病之间的关联,但其拍摄范围的局限性可能掩盖了周边区域的重要病变信息。为此,我们进行了这项多中心研究,通过将UWF眼底成像技术与人工智能相结合,来评估肾脏疾病与眼底病变之间的关联。研究结果表明,利用UWF眼底成像结合人工智能筛查慢性肾病更有价值。


《国际眼科时讯》:除了慢性肾病,您认为哪些全身性疾病还可能通过眼部检查来实现早期筛查?

陈有信教授

在医学诊断领域,无创检查方法的重要性不言而喻,它们为患者提供了更为安全、便捷的健康评估方式。眼睛作为身体内部的“镜子”,眼底成像技术在疾病的早期诊断中发挥着不可估量的作用。特别是当涉及到神经、血管以及全身性血液变化时,眼底的细微变化往往能为我们提供宝贵的诊断线索。UWF眼底成像技术在这一领域展现出了显著的优势。其高清晰度、高分辨率以及超广角的特性,使得医师既能关注到“树木”,又能关注到“森林”,从而大大降低了漏诊的风险。这种“一览无余”的成像效果,为疾病的早期发现和精准诊断提供了强有力的支持。此外,随着医疗技术的不断进步,我们还拥有了超广角的OCT和OCTA等先进检查手段。通过这些影像技术作为全身疾病的一个窗口,我们有望实现“眼底一张照,健康都知道”。目前也有文献报道,眼底影像与多种全身性疾病之间存在着密切关联,如贫血、阿尔茨海默病等。我们团队将继续在这一领域持续发力,开发更加优化的算法和更简便的方法,建立眼底影像与全身疾病之间的关联性。我相信这方面的工作是非常有意义的,可以做到事半功倍,更好地应对我国医疗资源不均衡的挑战。

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条评论

  • Linda Gareth
    2015年3月6日, 下午2:51

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