手机拍30秒即可查斜视,广东医学团队研发新技术惠及数万学生
通过智能手机录制30秒视频,就能自动精准测量斜视度,与专科医生人工测量的一致性高达98%——这项名为“斜视数字标尺”的新技术,正让偏远地区的学生们受益。
通过智能手机录制30秒视频,就能自动测量斜视度。中山大学中山眼科中心林浩添教授团队与清华大学徐枫教授团队牵头开发的“斜视数字标尺”(Digital Ruler of Strabismus,简称“DRS”)研究成果,近日在国际知名期刊《NEJM AI》发表。
该技术仅需用智能手机录制30秒包含特定动作的视频,便可实现专科医生级别的斜视度自动精准测量。目前,该技术已在云浮市新兴县试点校园筛查,惠及数万名学生。
01 斜视筛查困境
斜视是儿童视力发育期常见的眼部疾病,早期筛查对预防不可逆弱视及立体视觉丧失至关重要。
儿童常缺乏对自身视觉不适的认知,非专业人员也难以察觉早期异常体征,导致斜视早期诊断困难重重。
中山大学中山眼科中心斜视与弱视科主任医师余新平指出,传统筛查斜视用的工具是三棱镜,比较考验医生的专业度和患者的配合度。
“熟练的医生也要做两到三次,不太熟练的医生就要很长时间。”
传统斜视诊断方法依赖专业医生,耗时费力,限制了其在筛查与随访中的广泛应用。
余新平道出了基层筛查斜视的现实困难:一是对医生依赖度高,检查需要经验丰富的专科医生操作和判读;二是基层医院很难配备自动化的设备;三是筛查覆盖率低,无法把大型设备搬到山区、乡村去进行普查。
02 技术突破
为打破这些困境,中山大学中山眼科中心教授林浩添团队与清华大学教授徐枫团队合作,在前期全球首个数字面罩技术基础上,进一步研发出斜视数字标尺。
该技术仅通过智能手机录制的30秒视频,便可实现专科医生级别的斜视度自动精准测量。相关成果于10月23日发表于《新英格兰医学杂志·人工智能》。
为评估DRS性能,研究团队开展了一项前瞻性多中心临床研究,在中山大学中山眼科中心、温州医科大学附属眼视光医院、深圳市眼科医院招募患者。
通过将DRS测量结果与专家手工测量的三棱镜交替遮盖试验结果对比,全面评估了DRS在定量测量斜视程度、定性诊断斜视类型及动态监测间歇性外斜视三方面的性能。
03 专业级精度
临床验证结果显示,DRS在斜视度定量测量方面表现优异。
与三棱镜交替遮盖实验(PACT)相比,DRS平均绝对误差为4.51棱镜度(PD),测量性能良好。
在水平斜视度测量中,DRS与PACT一致性极高,组内相关系数ICC达0.98(95% CI,0.98-0.99)。
Bland-Altman分析进一步验证,平均差为-1.1 PD,95%一致性界限为-11.5至9.4 PD,且在不同斜视类型、医院、检查距离及戴镜状态下均表现稳定。
在定性诊断方面,DRS能准确区分正位、隐性斜视、显性斜视及内斜视和外斜视。
在区分眼位正常与异常时,DRS敏感性高达0.974,特异性达0.938,均处于较高水平。
此外,在间歇性斜视检测中,DRS可动态重建复位时间和速度,为观察和测量该类疾病动态变化提供新方法。
04 基层医疗新路径
“DRS适配智能手机等消费级设备,可推广至国内外资源有限地区,提升医疗资源可及性,为斜视筛查、随访、监测注入数字化新动力。”论文最后通讯作者林浩添指出。
其团队长期致力于医工交叉研究,探索手机作为医疗的有效外延和载体,并提出基于智能手机的自我筛查-疑似的病例转诊到社区或基层医疗机构-明确的患者再转诊到大医院的 “新型三级诊疗模式”。
这次DRS的成果,为该体系搭载了重要一环。
值得注意的是,在大规模筛查应用中,DRS通过“临床闭环”设计兼顾了效率与医学可信度。
研究成果共同第一作者之一、中山大学中山眼科中心斜视与弱视科主治医师汪瑞昕介绍:“AI初筛+专家复核的双层安全机制,实现每一个阳性病例结果都会反馈到学生家长和学校,实现‘筛查—诊断—干预—随访’的全流程追踪。”
目前,该技术已在广东省云浮市新兴县试点校园筛查,惠及数万名学生。在青海果洛藏族自治州,类似的AI眼健康筛查系统也已免费为学生提供服务。
从三甲医院到山区校园,从专业设备到普通手机,这项技术的推广不仅节约医疗资源,更增加了优质医疗的可及性,让每个孩子都能拥有一个清晰的视界。
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