中大新聞網(wǎng)訊（通訊員唐艷麗）9月16日上午，在廣州市市委宣傳部的指導(dǎo)下，“Digital Mask”研究成果發(fā)布會在中山大學(xué)中山眼科中心珠江新城院區(qū)實驗樓202會議室舉行。廣州市人大常委會黃卡主任，中山眼科中心副主任、成果研究團隊負(fù)責(zé)人林浩添教授，及共同作者魏來教授，中山大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院周建華教授，以及共同第一作者楊雅涵博士后、汪瑞昕博士等出席會議。清華大學(xué)戴瓊海院士、徐楓教授、呂軍鋒博士，中山眼科中心胡友金教授、楊華勝教授，中山大學(xué)計算機學(xué)院王瑞軒教授，澳門鏡湖大學(xué)賴一凡教授和香港中文大學(xué)張艷蕾教授等線上參會。
成果發(fā)布會現(xiàn)場
在百年變局的新一輪科技革命，數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級是促進我國醫(yī)學(xué)高質(zhì)量發(fā)展的核心驅(qū)動力，也是實現(xiàn)“健康中國”戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵。通過數(shù)字技術(shù)與醫(yī)學(xué)技術(shù)的交叉賦能,中山大學(xué)中山眼科中心建立了眼病篩診防治的智慧醫(yī)療體系, 為一系列關(guān)鍵臨床問題提供科學(xué)有效的解決方案。 然而,數(shù)字醫(yī)學(xué)的數(shù)據(jù)依賴屬性醫(yī)療數(shù)據(jù)的身份敏感性之間的矛盾是新時代的痛點和難點，也是國際學(xué)術(shù)討論的熱點話題。顏面部可呈現(xiàn)出人體多種生理或是病理特征信息，無論是我國的傳統(tǒng)中醫(yī)或是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)，顏面部的信息特征均是臨床疾病診療重要的判斷依據(jù)，包括眼科、肝膽、心血管、神經(jīng)系統(tǒng)等等各種器官系統(tǒng)或全身疾病，是重要的醫(yī)療數(shù)據(jù)和科研數(shù)據(jù)。同時，由于面部是人體重要的不可編輯的生物識別信息之一，它還具有身份識別功能，因此具有極高的個人信息敏感性，是數(shù)字化時代個人敏感信息的保護重點。圍繞患者面部圖像個人敏感信息保護這一科學(xué)問題，研究團隊通過創(chuàng)新技術(shù)攻堅克難，研發(fā)“Digital Mask”技術(shù)，在去除患者身份信息同時可保留用于患者診斷的特征，創(chuàng)新性解決了患者眼面部的個人敏感信息保護和基于眼部圖像的疾病診斷需求的矛盾，研究成果“A Digital Mask to Safeguard Patient Privacy”于2022年9月15日在國際醫(yī)學(xué)頂級期刊Nature Medicine（中科院一區(qū)，影響因子87.241）在線發(fā)表，加強患者個人敏感信息保護，推進數(shù)字醫(yī)學(xué)高質(zhì)量發(fā)展。據(jù)了解，這也是中國眼科機構(gòu)第一次以第一單位在國際醫(yī)學(xué)頂級期刊Nature Medicine發(fā)表高水平研究論文。
概念示意圖1
全球首創(chuàng)技術(shù)解決眼面部圖像用于疾病診療需求和個人敏感信息保護之間的矛盾
在數(shù)字醫(yī)學(xué)新時代，患者的醫(yī)療影像以及日常圖像數(shù)據(jù)，均是臨床研究、健康檔案、遠(yuǎn)程醫(yī)療的重要信息載體，也是醫(yī)療服務(wù)數(shù)字化、實時化、智能化的基礎(chǔ)和產(chǎn)物。然而，作為重要的戰(zhàn)略資源，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的采集、治理和共享還存在著諸多瓶頸。由于行業(yè)內(nèi)缺乏明晰的數(shù)據(jù)個人敏感信息保護及敏感醫(yī)療信息的采集標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范指引，很多患者對個人敏感信息數(shù)據(jù)的泄露風(fēng)險存在擔(dān)憂。某種程度上，這些擔(dān)憂降低了他們提供研究數(shù)據(jù)的意愿，致使數(shù)據(jù)收集的成本大大增加，給相關(guān)醫(yī)療機構(gòu)及研究團隊造成了沉重的負(fù)擔(dān)。
因此，醫(yī)療數(shù)據(jù)的個人敏感信息保護是行業(yè)內(nèi)亟待解決的問題，數(shù)據(jù)收集相關(guān)的方法和程序必須更新，以保護人們不受信息泄露攻擊。團隊開發(fā)的“Digital Mask”可以實現(xiàn)“識病不識人”的匿名就醫(yī)效果，經(jīng)問卷調(diào)查統(tǒng)計分析顯示，使用“Digital Mask”可以顯著降低患者因面部暴露帶來的信息泄露擔(dān)憂，增加他們使用數(shù)字醫(yī)學(xué)產(chǎn)品和分享健康信息的意愿。
“Digital Mask”建模過程
開發(fā)“Digital Mask”解決面部圖像去身份化的技術(shù)瓶頸
如何實現(xiàn)身份和疾病信息的分離是我們面臨的主要技術(shù)問題。醫(yī)療信息似乎總是跟隨著身份信息，導(dǎo)致個人疾病體征和個人身份信息存在耦合，任何人臉圖像在記錄個人健康信息的同時，都不可避免地記錄了種族、性別、年齡、情緒等其他生物跡象。“Digital Mask”通過面部三維重建，可以在保留疾病體征的同時抹去個人身份信息，且無法進行逆向工程，從而保護了身份信息的不可識別。研究表明，在六選一的識別測試中，傳統(tǒng)的個人敏感信息保護技術(shù)（如“局部裁剪”）的身份被識別率為91.3%，而患者在“Digital Mask”的保護下，身份被識別率降低到27.3%。此外，此技術(shù)也可抵抗基于彩色人臉圖像識別的模型攻擊。
概念示意圖2
全國頂尖醫(yī)療團隊測試“Digital Mask”通過臨床診斷要求
眼周生物識別是個人生物識別信息中最獨特的子集之一，可用于協(xié)助構(gòu)建強大的生物識別認(rèn)證系統(tǒng)。此外，眼睛是整體健康的窗口。眼周特征與冠心病顯著相關(guān)，眼球動力學(xué)的異常拓?fù)渥兓脖砻饕暪δ懿詈鸵曈X認(rèn)知發(fā)育問題。大多數(shù)眼病伴隨異常眼瞼和眼球運動。團隊重點測試了最常見的四種相關(guān)眼病，包括上瞼下垂、眼球震顫、斜視和甲狀腺相關(guān)眼眶病，涉及十多種異常行為表型，例如眼瞼回縮、眼外肌運動亢進或不轉(zhuǎn)動以及水平或垂直斜視、代償性頭位等。醫(yī)療團隊來自中山眼科中心四個專科的12名專家教授，分別對使用“Digital Mask”和未使用“Digital Mask”的病人進行疾病診斷，結(jié)果顯示幾乎完美的診斷一致性，和可比的診斷準(zhǔn)確率。
研發(fā)團隊介紹：中山大學(xué)中山眼科中心林浩添教授團隊與清華大學(xué)戴瓊海院士、徐楓教授團隊，聯(lián)合大灣區(qū)及國內(nèi)外十余家醫(yī)療領(lǐng)域、人工智能領(lǐng)域、及三維重建領(lǐng)域的頂級科研機構(gòu)共同完成本項研究。中山大學(xué)中山眼科中心楊雅涵博士后、清華大學(xué)軟件學(xué)院呂軍鋒博士、中山大學(xué)中山眼科中心汪瑞昕博士為本文的共同第一作者。通過醫(yī)工結(jié)合，此項目帶動青年人才自主培養(yǎng)和科研交叉創(chuàng)新，促進青年人才在解決重大科學(xué)問題和服務(wù)國家重大戰(zhàn)略需求。
團隊合影
