0-4歲嬰幼兒處于視功能發(fā)育的關鍵時期，據(jù)國家疾控中心數(shù)據(jù)顯示，全國5000萬0-4歲嬰幼兒中，眼病發(fā)病率高達9.11%。然而由于此年齡段嬰幼兒尚無法配合現(xiàn)有視功能檢查，據(jù)估計造成全國數(shù)十萬嬰幼兒因錯過最佳診斷干預時機而終生低視力。

中山大學中山眼科中心林浩添教授團隊聯(lián)合全球多家醫(yī)療及研發(fā)機構進行醫(yī)工交叉協(xié)同攻關，以智能手機為應用終端，研發(fā)全球首個嬰幼兒視功能損傷手機智能篩查系統(tǒng)。未來，嬰幼兒對先天性白內(nèi)障、先天性上瞼下垂、先天性青光眼、斜視、視網(wǎng)膜母細胞瘤等16余種眼病篩查可通過手機小程序進行，準確率超85%，能夠幫助家長方便快捷地了解孩子眼部健康問題。

研究成果“Early detection of visual impairment in young children using a smartphone-based deep learning system”于2023年1月26日在《Nature Medicine》在線發(fā)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。

論文在Nature Medicine雜志在線發(fā)表頁面

0-4歲嬰幼兒可邊看動畫邊篩查視力 全程僅需3分鐘

對嬰幼兒進行視功能評估，早期發(fā)現(xiàn)眼部疾患引起的視功能損傷十分關鍵，卻充滿挑戰(zhàn)。由于嬰幼兒表達能力較弱，傳統(tǒng)檢查配合度低，往往導致其視功能損傷易被忽視或漏診，錯過最佳的治療時機。

研發(fā)團隊前瞻性采集來自3652名嬰幼兒的超過2500萬幀注視行為大數(shù)據(jù)，依托天河二號超算中心部署的深度學習人工智能數(shù)據(jù)分析后臺將對采集的高通量視頻數(shù)據(jù)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。完成了首個嬰幼兒視功能損傷手機智能普篩系統(tǒng)從理論突破到臨床轉化落地的研發(fā)全生命周期。該系統(tǒng)通過播放一段3分鐘的動畫視頻吸引嬰幼兒保持注視，可以實現(xiàn)對嬰幼兒注視習慣和行為模式的實時捕捉。該技術的研發(fā)創(chuàng)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。

利用智能手機早期篩查嬰幼兒視功能損傷場景

智能篩查準確率超85% 可對16種眼病進行檢測

研究團隊基于視頻大數(shù)據(jù)，挖掘不同眼病引起的嬰幼兒視功能損傷的異常注視行為模態(tài)，突破性地實現(xiàn)了對先天性白內(nèi)障、先天性上瞼下垂、先天性青光眼、斜視、視網(wǎng)膜母細胞瘤等超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%。

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，有望降低兒保、社區(qū)、居家篩查等多場景中嬰幼兒眼病篩診的難度。

智能手機播放動畫視頻并記錄嬰幼兒注視行為

家長可在小程序直接搜索“ai寶睛靈”試用

在本研究中，研發(fā)團隊通過采集數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)研發(fā)，以及智能化篩查系統(tǒng)框架和人工智能算法模型的設計，多項實時監(jiān)控數(shù)據(jù)質量的技術手段，最終保證系統(tǒng)在復雜的現(xiàn)實篩查場景中的穩(wěn)定表現(xiàn)，適用于醫(yī)院、社區(qū)、居家等多場景篩查。

同時，通過將前端系統(tǒng)便捷地部署在智能手機等移動終端，整個篩查方法成本低、效率高、效果好。系統(tǒng)在全國4家醫(yī)療機構參與的多中心外部驗證中的篩查準確率超80%。同時，研究團隊招募了120個家庭參與居家篩查，便捷的系統(tǒng)操作流程使得99%的家長都能順利完成篩查試驗，篩查準確率達85.9%。目前，大家可在小程序直接搜索“ai寶睛靈”進行試用，同時團隊與粵省事等公眾平臺也正進行對接和部署，使更多人能夠使用這一技術，為嬰幼兒視功能損傷及相關眼病的大規(guī)模篩查提供可行方案。

研發(fā)團隊介紹：

中山大學中山眼科中心是國家衛(wèi)健委直屬的，集眼科醫(yī)療、教學、研究、防盲為一體的眼科中心，是全國唯一的眼科學國家重點實驗室的依托單位，歷年位居中國醫(yī)院眼科聲譽、科技影響力排行榜榜首。

主要作者介紹：

最后通訊作者，林浩添，中山大學中山眼科中心副主任（副院長），中山大學中山醫(yī)學院遺傳學與生物醫(yī)學信息學系主任，醫(yī)學人工智能與大數(shù)據(jù)學科帶頭人，教授、主任醫(yī)師、眼科學和生物醫(yī)學工程雙學科博導，國家“萬人計劃”科技創(chuàng)新領軍人才，國家衛(wèi)健委突出貢獻中青年專家，中國青年五四獎章獲得者，全國青聯(lián)常委，國家重點研發(fā)計劃項目首席科學家（優(yōu)秀結項），并兼任亞非眼科學會亞洲辦公室主任，國家藥品監(jiān)督管理局人工智能醫(yī)療器械評審專家，廣東省醫(yī)學會醫(yī)學人工智能分會首屆主任委員，中國人工智能學會智慧醫(yī)療專委會副主任委員。致力于創(chuàng)研致盲眼病數(shù)字化智能化診療技術體系，提出并建立基于數(shù)字化智能篩診云平臺的新型“三級診療”服務模式并推廣應用。以第一/通訊作者發(fā)表SCI收錄文章100余篇，涵蓋Nature、Nature Medicine、Science、The Lancet、BMJ等國際頂級期刊，主編專著4部，參與編寫專著6部，申請和獲得30余項國內(nèi)外專利和軟件著作權，牽頭編制首批灣區(qū)標準2項（醫(yī)學人工智能領域僅此兩項），獲2021年吳文俊人工智能科技進步一等獎、首屆鐘南山青年科技創(chuàng)新獎。

共同通訊作者，丁曉偉，上海交通大學電子系圖像所副教授，博士生導師，國家青年千人，醫(yī)療人工智能企業(yè)體素科技創(chuàng)始人。致力于用科技洞察未病，觸發(fā)療愈，主持研發(fā)的多款AI醫(yī)學影像分析產(chǎn)品線具備CFDA三類醫(yī)療器械準入資質，并已落地800多家公立醫(yī)院。與醫(yī)療機構的合作文章發(fā)表在Nature Medicine、Nature Biomedical Engineering、Medical Image Analysis等期刊。

共同第一作者，陳文賁，中山大學中山眼科中心博士后，助理研究員。從事眼科大數(shù)據(jù)及醫(yī)學人工智能診療技術研發(fā)與轉化應用，研發(fā)基于智能手機的嬰幼兒視功能損傷普篩技術。以第一或共同第一作者在Nature Medicine、Ophthalmology、Frontiers in Bioengineering and Biotechnology等期刊發(fā)表多篇文章。獲國家發(fā)明專利1項。

共同第一作者，李睿揚，中山大學中山眼科中心博士研究生在讀。主要研究醫(yī)學人工智能、大數(shù)據(jù)、眼病相關臨床轉化應用等。完成全球首個人工智能多中心臨床試驗，被評選為“2019年中國十大醫(yī)學科技新聞”；研發(fā)基于智能手機的嬰幼兒視力普篩技術；獲2021年吳文俊人工智能科技進步獎一等獎。以第一或共同第一作者在Nature Medicine、Lancet Discovery Science、International Journal of Surgery等期刊發(fā)表多篇文章。

共同第一作者，俞勤吉，上海交通大學電子系圖像所博士研究生在讀，主要從事醫(yī)療人工智能和計算機視覺的研究。以共同第一作者在Nature Medicine發(fā)表文章。

共同第一作者，徐安迪，中山大學中山眼科中心碩士研究生在讀，主要從事醫(yī)療人工智能和眼病智能診療技術研發(fā)。以共同第一作者在Nature Medicine、Ophthalmology等期刊發(fā)表文章。

共同第一作者，馮奕樂，前蘇州體素信息科技有限公司算法經(jīng)理，主要從事圖像處理領域的人工智能算法研發(fā)和應用轉化。在職期間主持包括糖尿病性視網(wǎng)膜病變自動篩查、嬰幼兒早期眼病自動篩查、算法自適應迭代框架開發(fā)等在內(nèi)的多項工作。具備資深的人工智能算法工程化落地經(jīng)驗。

通訊員：邰夢云 唐艷麗