中大新聞網訊(通訊員唐艷麗)0-4歲嬰幼兒處于視功能發育的關鍵時期。在這個階段發生的眼病如果不能及時干預治療,很可能導致患者長達幾十年低視力甚至致盲。據國家疾控中心數據顯示,全國5000萬0-4歲嬰幼兒中,眼病發病率高達9.11%,早篩早治是提高嬰幼兒視功能預后的關鍵。然而由于此年齡段嬰幼兒尚無法配合現有視功能檢查,據估計造成全國數十萬嬰幼兒因錯過最佳診斷干預時機而終生低視力。研發嬰幼兒視功能篩診技術,以對視功能損傷及相關眼病進行早篩早治,已成為亟待解決的公共衛生問題。中山大學中山眼科中心林浩添教授團隊牽頭多中心,研發全球首個嬰幼兒視功能損傷手機智能篩查系統,研究成果于2023年1月26日在Nature Medicine(影響因子87.241)在線發表,為破解嬰幼兒視功能損傷及相關眼病早期篩診難題提供有效技術手段。
研究團隊通過播放一段3分鐘的動畫視頻吸引嬰幼兒保持注視,利用智能手機實時捕捉嬰幼兒注視行為。團隊前瞻性采集來自3652名嬰幼兒超2500萬幀注視行為大數據,依托天河二號超算中心部署的深度學習人工智能數據分析后臺進行深度分析,早期預警異常注視行為,篩檢嬰幼兒視功能損傷及相關眼病。該技術的研發創新嬰幼兒視功能損傷移動智能篩診模式,將極大降低嬰幼兒視功能損傷早期篩診的難度及成本。
圖1:利用智能手機早期篩查嬰幼兒視功能損傷場景
研究團隊深度挖掘不同眼病引起的嬰幼兒視功能損傷的注視行為,并依托深度學習人工智能技術,突破性地實現了對先天性白內障、先天性上瞼下垂、先天性青光眼等超16種嬰幼兒常見致盲眼病引起視功能損傷的早期檢測,平均篩查準確率超85%。同時,智能篩查系統在多種篩查場景中表現穩定,多中心外部驗證準確率超80%,居家篩查試驗準確率達85.9%。這一成果將助力多種嬰幼兒視功能損傷相關眼病的早期篩診,降低兒保、社區、居家等多場景篩診的難度。目前,團隊與粵省事等公眾平臺進行對接和部署,為大規模篩查提供可行方案。
圖2:智能手機播放動畫視頻并記錄嬰幼兒注視行為
基于中山大學交叉學科創新平臺,林浩添教授團隊聯合國內外23家醫院、高校和企業,共同完成了本項研究。中山眼科中心陳文賁博士后、李睿揚博士、徐安迪碩士,上海交通大學俞勤吉博士,體素科技馮奕樂碩士為共同第一作者。中山眼科中心、眼科學國家重點實驗室為第一單位。通過醫工結合,此項目帶動青年人才自主培養和科研交叉創新,促進青年人才解決重大科學問題和服務國家重大戰略需求。