植入近視預(yù)測(cè)模型的AI醫(yī)生

AI醫(yī)生開(kāi)始發(fā)揮預(yù)測(cè)未來(lái)的“超能力”。昨日，中山大學(xué)中山眼科中心召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)，宣布中心劉奕志教授團(tuán)隊(duì)利用百萬(wàn)醫(yī)學(xué)驗(yàn)光大數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了真實(shí)世界中的中國(guó)青少年近視眼發(fā)生發(fā)展規(guī)律，創(chuàng)建了近視眼人工智能預(yù)測(cè)模型，可精準(zhǔn)預(yù)測(cè)青少年近視的發(fā)展情況，通過(guò)輸入前后兩次的驗(yàn)光數(shù)據(jù)，可預(yù)知10年內(nèi)的近視度數(shù)變化與高度近視風(fēng)險(xiǎn)。

目前，該研究成果的原創(chuàng)論文于11月6日在國(guó)際醫(yī)學(xué)雜志《PLoS Medicine》官網(wǎng)首頁(yè)發(fā)表，模型已在AI醫(yī)生身上“植入”進(jìn)入調(diào)試階段，未來(lái)，預(yù)測(cè)系統(tǒng)有望推廣進(jìn)入校園。

文、圖/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者梁超儀 通訊員魏春福、邰夢(mèng)云

每年從全國(guó)各地來(lái)到中山眼科中心的青少年并非少數(shù)，這些醫(yī)療大數(shù)據(jù)具有非常獨(dú)特的研究?jī)r(jià)值。中山大學(xué)中山眼科中心主任、眼科醫(yī)院院長(zhǎng)、眼科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任劉奕志教授介紹，不少家長(zhǎng)每隔半年或一年就帶孩子進(jìn)行定期的驗(yàn)光檢查，這些連貫、龐大的數(shù)據(jù)是重要的資源。

從2005年~2015年，這十年的時(shí)間里，中山眼科中心研究團(tuán)隊(duì)共集合八家醫(yī)療機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，收集了125萬(wàn)次隨訪驗(yàn)光結(jié)果，所研究的群體以南方為主，輻射全國(guó)，“既往青少年近視眼研究數(shù)據(jù)量小，無(wú)法完全反映其發(fā)展規(guī)律，因此不能有效進(jìn)行預(yù)測(cè)及早期精準(zhǔn)干預(yù)。

近視眼一旦發(fā)展為高度近視，可導(dǎo)致視網(wǎng)膜變性、脫離等不可逆損害，嚴(yán)重影響孩子們的身心健康。如果能夠早期預(yù)測(cè)其發(fā)展規(guī)律，通過(guò)增加戶外活動(dòng)等早期干預(yù)手段，就可減緩近視眼的發(fā)生發(fā)展，對(duì)降低高度近視的風(fēng)險(xiǎn)有重要意義?！眲⑥戎颈硎?，這次龐大、規(guī)律性的數(shù)據(jù)，幫助他們最終發(fā)現(xiàn)了青少年近視眼發(fā)生發(fā)展的規(guī)律。

以此為基礎(chǔ)，劉奕志團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建出了預(yù)測(cè)模型，運(yùn)用隨機(jī)森林算法進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，建立人工智能預(yù)測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)近視進(jìn)展趨勢(shì)進(jìn)行個(gè)體化預(yù)測(cè)，3年內(nèi)準(zhǔn)確率達(dá)90%，10年內(nèi)準(zhǔn)確率80%以上，也可提前8年有效預(yù)測(cè)高度近視，為近視眼的精準(zhǔn)干預(yù)提供了科學(xué)依據(jù)。

體驗(yàn)：輸入兩次驗(yàn)光結(jié)果秒得預(yù)測(cè)結(jié)果

這個(gè)預(yù)測(cè)模型具體怎么應(yīng)用？目前，這套模型已在AI醫(yī)生身上植入，進(jìn)入調(diào)試階段。中山大學(xué)中山眼科中心人工智能與大數(shù)據(jù)科主任林浩添教授現(xiàn)場(chǎng)演示了操作方法。操作的流程非常簡(jiǎn)單，出具結(jié)果的時(shí)間可以用秒算。以一個(gè)5歲男孩的數(shù)據(jù)為例，在過(guò)去一年里這位男孩近視了，戴上了100度的眼鏡，當(dāng)輸入前后兩次驗(yàn)光的度數(shù)時(shí)（至少間隔一年），現(xiàn)場(chǎng)人士詢(xún)問(wèn)，“這個(gè)男孩十年后的近視度數(shù)及高度近視的風(fēng)險(xiǎn)分別是多少？”AI醫(yī)生竟可“秒速”回答：這個(gè)男孩10年后近視度可能會(huì)達(dá)到300多度，他患高度近視的風(fēng)險(xiǎn)并不高。

“這套系統(tǒng)主要面對(duì)的是18歲以下的年齡群體，建議5歲以下孩子就可以做第一次預(yù)測(cè)，由于兩次驗(yàn)光間隔起碼要一年，所以定期驗(yàn)光能提供更好的數(shù)據(jù)?！绷趾铺斫ㄗh。

提醒： 學(xué)齡近視一般7歲發(fā)生

“有了AI醫(yī)生植入這套模擬系統(tǒng)，每個(gè)人的近視情況可個(gè)體化預(yù)測(cè)，也可及時(shí)預(yù)測(cè)高度近視高危人群，進(jìn)行精準(zhǔn)干預(yù)?！毖芯繄F(tuán)隊(duì)專(zhuān)家表示，如果能夠早期預(yù)測(cè)個(gè)體近視的發(fā)展規(guī)律，通過(guò)增加戶外活動(dòng)等早期干預(yù)手段，就可減緩近視眼的發(fā)生發(fā)展，對(duì)降低高度近視的風(fēng)險(xiǎn)有重要意義。據(jù)介紹，學(xué)齡近視一般在7歲發(fā)生，5~10歲是進(jìn)展高峰期，多數(shù)人10歲進(jìn)展到接近300度，20歲左右則穩(wěn)定在600度以?xún)?nèi)。少數(shù)學(xué)齡近視會(huì)發(fā)展成高度近視，而高度近視并沒(méi)有特定的起始年齡和穩(wěn)定年齡，“高度近視進(jìn)展很快，而且病理風(fēng)險(xiǎn)大，往往伴隨諸多高危致盲風(fēng)險(xiǎn)，如視網(wǎng)膜脫離、眼底病變等。”林浩添表示。劉奕志提醒，學(xué)齡前后的近視進(jìn)展最快，這個(gè)時(shí)期要盡量減少兒童的近距離閱讀，增加戶外運(yùn)動(dòng)。在該院一項(xiàng)針對(duì)12所小學(xué)隨機(jī)對(duì)照研究中，每天增加40分鐘戶外運(yùn)動(dòng)，3年近視率相對(duì)值下降23%。

“調(diào)試結(jié)束后，我們計(jì)劃與企業(yè)合作推廣，或在醫(yī)院內(nèi)落地使用，有條件時(shí)將進(jìn)一步進(jìn)駐校園，這樣長(zhǎng)期監(jiān)控，可在預(yù)防干預(yù)這一環(huán)節(jié)未雨綢繆?！毖芯繄F(tuán)隊(duì)表示。