眼科人工智能的研發(fā)和應(yīng)用

3面向世界科技前沿面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)面向國(guó)家重大需求面向人民生命健康4醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)水平較以往提高人均壽命延長(zhǎng)慢性非傳染性疾病占疾病譜主要地位重大傳染病防控形勢(shì)嚴(yán)峻VS.亟需供給側(cè)改革難以輻射和惠及廣大人民群眾醫(yī)療資源緊缺且不均運(yùn)行成本高5《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》2018年4月

教育部支持高校設(shè)置人工智能學(xué)科方向推動(dòng)人工智能領(lǐng)域一級(jí)學(xué)科建設(shè)形成“人工智能+X”復(fù)合專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)新模式目標(biāo)：到2020年，建設(shè)100個(gè)“人工智能+X”復(fù)合特色專(zhuān)業(yè)6推動(dòng)醫(yī)學(xué)人工智能復(fù)合型人才的培養(yǎng)開(kāi)展醫(yī)學(xué)與人工智能交叉型學(xué)科建設(shè)建立實(shí)訓(xùn)基地和地方試點(diǎn)完善復(fù)合型高端人才的引進(jìn)機(jī)制目標(biāo)：到2020年，醫(yī)學(xué)教育管理體制改革突破，醫(yī)學(xué)人才使用激勵(lì)機(jī)制得到完善《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于深化醫(yī)教協(xié)同進(jìn)一步推進(jìn)醫(yī)學(xué)教育改革與發(fā)展的意見(jiàn)》7亟需供給側(cè)改革難以輻射和惠及廣大人民群眾醫(yī)療資源分散且不平均運(yùn)行成本高醫(yī)療資源不足眼科醫(yī)師

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我國(guó)約4萬(wàn)眼病患者

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我國(guó)超3億人工智能補(bǔ)充醫(yī)療資源的短板輔助篩查、診斷、治療8角膜地形圖眼前段照相眼底照像眼前段OCT熒光造影眼科診療過(guò)程產(chǎn)生海量影像數(shù)據(jù)9術(shù)前角膜地形圖排查圓錐角膜正常疑似圓錐角膜早期圓錐角膜圓錐角膜角膜屈光術(shù)后圓錐角膜是角膜屈光手術(shù)禁忌癥10透明度下降皮質(zhì)性白內(nèi)障形態(tài)異常晶狀體缺損位置異常晶狀體向下脫位核性白內(nèi)障球形晶狀體晶狀體向上脫位11水腫出血硬性滲出滲出細(xì)胞外水腫軟性滲出不同部位的出血細(xì)胞內(nèi)水腫增生性病變新生血管性增殖膜炎癥性增殖膜視網(wǎng)膜色素變性視網(wǎng)膜變性類(lèi)改變周邊視網(wǎng)膜變性12Scheimpflug成像前段光學(xué)相干斷層掃描Anteriorsegmentopticalcoherence

tomography,AS-OCT超聲生物顯微鏡UltrasoundBiologicalMicroscopy,

UBM核磁共振MagneticResonanceImaging,

MRIMRIScheimpflug成像AS-OCTUBM1213人類(lèi)最重要的感覺(jué)器官眼部圖像和信息易獲取自動(dòng)操作省人力標(biāo)準(zhǔn)采集高質(zhì)量多種類(lèi)型維度廣采篩一體易落地141972年英國(guó)利茲大學(xué)醫(yī)療AI鼻祖AAPhelp診斷腹痛1974年匹茲堡大學(xué)INTERNISTI內(nèi)科疾病診斷80年代CADUCEUSQMR首次商業(yè)化1976年斯坦福大學(xué)MYCIN系統(tǒng)抗生素處方CASNET/GlaucomaPIP,

ABELONCOCIN羅格斯大學(xué)

麻省理工學(xué)院

斯坦福大學(xué)我國(guó)眼科團(tuán)隊(duì)CC-Cruiser15輸入術(shù)前眼部圖片及治療方案AI模型調(diào)試與改進(jìn)(卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),

CNN)形成人工智能白內(nèi)障診療程序CC-Cruiser診斷網(wǎng)絡(luò)決策網(wǎng)絡(luò)診療建議Large

population診斷CC

patients治療策略Patient

1大小致密性位置Patient

2手術(shù)隨訪16云平臺(tái)診療流程圖通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳患兒眼部照片即可得到相當(dāng)于高水平專(zhuān)科醫(yī)生的診療意見(jiàn) 決策準(zhǔn)確率>93%NatureBiomedicalEngineering

2017（封面論文）17同期專(zhuān)題評(píng)述”醫(yī)學(xué)人工智能的重大突破”醫(yī)生快速診斷的好助手NatureBiomedicalEngineering2017,1:

0036診斷眼病的“電子鷹眼“1819基于人工智能的高度近視預(yù)測(cè)模型3年內(nèi)準(zhǔn)確率90%以上，10年內(nèi)準(zhǔn)確率80%以上。010.80.60.40.200.20.60.810.41-特異性敏感性20利用嬰幼兒視頻片段分類(lèi)診斷嬰幼兒視功能損害程度準(zhǔn)確率超過(guò)80%21利用眼科非圖像數(shù)據(jù)解決罕見(jiàn)先天性疾病大范圍篩查的難題22傳統(tǒng)眼底彩照超廣域眼底彩照建立了全球最大的超廣域眼底數(shù)據(jù)集:10萬(wàn)張格子樣變性、視網(wǎng)膜裂孔等7類(lèi)眼底病變?cè)\斷準(zhǔn)確率超95%23利用眼前段照片診斷20種解剖特征或病理改變多數(shù)準(zhǔn)確率超過(guò)90%24V5.0V10.0V6.0嬰幼兒視功能評(píng)估NatBiomedEng.2019EBioMedicine.2020國(guó)際首個(gè)互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院實(shí)踐有效性O(shè)phthalmology.2020V9.0Visionome眼科智能診療系統(tǒng)NatBiomedEng.2020V8.0超廣域眼底影像智能診斷CommunBiol.2020V7.0先天性白內(nèi)障智能預(yù)測(cè)系統(tǒng)主要貢獻(xiàn)V1.0先天性白內(nèi)障診療NatBiomedEng.2017V2.0術(shù)后智能隨訪和并發(fā)癥預(yù)測(cè)NPJDigitMed.2020V3.0多平臺(tái)服務(wù)老年性白內(nèi)障BrJOphthalmol.2019V4.0多平臺(tái)服務(wù)眼底病患者CFDA.2020（第一個(gè)三類(lèi)證）高度近視風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)測(cè)PLoSMed.201825“疫情就是命令”我們?cè)诰€上抗疫唯一正式發(fā)表的中國(guó)眼科防疫經(jīng)驗(yàn)廣東省衛(wèi)健委表彰互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院卓越服務(wù)獎(jiǎng)Ophthalmology

2020主要貢獻(xiàn)2626合作單位中山一院中山二院中山三院中山六院深圳三院省人民醫(yī)院中山腫瘤中心省結(jié)核病控制中心……創(chuàng)新發(fā)展眼與全身：從“小眼睛”走向“大世界”27同期評(píng)價(jià)：“此項(xiàng)研究工作是人工智能引領(lǐng)醫(yī)療創(chuàng)新的絕佳論證！”——美國(guó)梅奧醫(yī)學(xué)中心肝膽科負(fù)責(zé)人Vijay

Shah,

MD創(chuàng)新發(fā)展HaotianLin*.LancetDigitalHealth.

202128全球首個(gè)醫(yī)學(xué)人工智能多中心隨機(jī)對(duì)照臨床研究臨床應(yīng)用中應(yīng)注意AI醫(yī)生與人類(lèi)專(zhuān)家準(zhǔn)確度仍有差距被評(píng)為2019年中國(guó)十大醫(yī)學(xué)科技新聞29結(jié)構(gòu)性難題：大醫(yī)院人滿為患，小醫(yī)院門(mén)可羅雀優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源難以輻射和惠及廣大人民群眾一級(jí)醫(yī)院缺乏便捷高效又值得信賴的新型診療服務(wù)方案二級(jí)醫(yī)院三級(jí)醫(yī)院30實(shí)現(xiàn)基于人工智能的醫(yī)學(xué)影像診斷新型服務(wù)模式移動(dòng)app軟件+智能手機(jī)基本檢查設(shè)備+云計(jì)算平臺(tái)裂隙燈、眼底照相、眼壓、眼球屈光參數(shù)人工智能輔助的專(zhuān)業(yè)檢查設(shè)備初步篩查初步疾病診斷輔助專(zhuān)家診治，提高效率智能專(zhuān)業(yè)設(shè)備（三級(jí)綜合及專(zhuān)科醫(yī)院）智能移動(dòng)終端（個(gè)人和家庭使用）基礎(chǔ)檢查設(shè)備智能機(jī)器人、云平臺(tái)（社區(qū)和基層醫(yī)院）國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃31智能移動(dòng)終端（個(gè)人和家庭使用）基礎(chǔ)檢查設(shè)備智能硬件、云平臺(tái)（社區(qū)和基層醫(yī)院）東山街社衛(wèi)白云街社衛(wèi)珠光街社衛(wèi)32社區(qū)篩查及診療新模式：智能移動(dòng)終端和基層醫(yī)院，跨平臺(tái)、多終端接入建立全球首個(gè)人工智能眼病門(mén)診（臨床）定位特征提取：眼瞼

角膜

鞏膜

虹膜

脈絡(luò)膜

黃斑

血管

視神經(jīng)分類(lèi)分割33每名醫(yī)生的服務(wù)能力預(yù)計(jì)提升10.2倍“眼病篩查診療創(chuàng)新引領(lǐng)全球遠(yuǎn)程醫(yī)療新模式”34如何利用現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)、成果和平臺(tái)，服務(wù)于醫(yī)學(xué)人工智能教育？掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí) 理論授課培養(yǎng)實(shí)操能力 科研實(shí)踐科成技成果 輔助教學(xué)開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

開(kāi)展科普教育35已出版：《眼科標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集（2019版）》（人民衛(wèi)生出版社）《人工智能眼病圖像數(shù)據(jù)庫(kù)入庫(kù)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》（中華醫(yī)學(xué)會(huì)）《醫(yī)學(xué)人工智能：實(shí)踐與探索》（人民衛(wèi)生出版社）待出版：《智慧醫(yī)療效能評(píng)估和推廣應(yīng)用規(guī)范體系之專(zhuān)家共識(shí)》（人民衛(wèi)生出版社）《用于人工智能診療的眼科臨床數(shù)據(jù)集采集規(guī)范》（廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)）36AI開(kāi)發(fā)平臺(tái)

ModelArts全棧式服務(wù)四大數(shù)據(jù)場(chǎng)景九種標(biāo)注工具強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力37CC-Cruiser為指導(dǎo)老師以臨床圖片和智能診斷結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)眼科臨床、科研問(wèn)題并提出以人工智能解決這些問(wèn)題的方案研發(fā)人員講解機(jī)器人的工作原理和相關(guān)技術(shù)知識(shí)眼科智能機(jī)器人CC-Cruiser和其研發(fā)人員38多階段開(kāi)設(shè)醫(yī)學(xué)人工智能課程：本科生：《眼科人工智能的研發(fā)與應(yīng)用》通識(shí)教育課研究生：《醫(yī)學(xué)人工智能概論與實(shí)踐》公共選修課繼續(xù)教育：《醫(yī)學(xué)人工智能研究培訓(xùn)班》定期開(kāi)展課程備課會(huì)制定教學(xué)大綱理論課堂教學(xué)定期開(kāi)展授課39專(zhuān)業(yè)的課程授課隊(duì)伍：擁有醫(yī)學(xué)人工智能研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)學(xué)教授（中山大學(xué)各附屬醫(yī)院）智能技術(shù)