因?yàn)楦鞣N電子產(chǎn)品的普及，保護(hù)眼睛的任務(wù)更加艱巨。而除了近視，我們要重視的，還有包括身體疾病致使失明或視力下降，比如黃斑變性(AMD)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和治療這些視力問題的重要性越來(lái)越不容忽視。這時(shí)候告訴你，人工智能不僅棋藝高超，還可以成為高明的眼科醫(yī)生，你想不想試一試?

8月13日，開發(fā)了阿爾法狗(AlphaGo)程序的前沿人工智能企業(yè)Deep Mind發(fā)表論文稱，他們開發(fā)的人工智能軟件可以比人類醫(yī)生更好地檢測(cè)到疾病的跡象。Deep Mind及其研究合作方——英國(guó)倫敦Moorfields眼科醫(yī)院和倫敦眼科大學(xué)學(xué)院表示，他們計(jì)劃在2019年對(duì)該技術(shù)進(jìn)行前瞻性臨床試驗(yàn)。

A

黃斑變性致盲人數(shù)越來(lái)越多

以與年齡相關(guān)的黃斑變性(AMD)為例。在西方國(guó)家，黃斑變性是造成50歲以上人群失明的主要原因。在美國(guó)，黃斑變性導(dǎo)致的失明比青光眼、白內(nèi)障和糖尿性視網(wǎng)膜病變這三種常見病致盲人數(shù)總和還要多;在英國(guó)，據(jù)說(shuō)每一天就有近200人因嚴(yán)重的黃斑變性而致盲……雖然有研究顯示，AMD發(fā)病率有種族差異，白種人的發(fā)病率高于有色人種，但在中國(guó)，黃斑變性發(fā)病率也不低：60-69歲發(fā)病率為6.04%-11.19%。隨著中國(guó)人口老齡化的加快，該病有明顯的上升趨勢(shì)，但是一般人對(duì)黃斑變性的認(rèn)識(shí)與關(guān)注卻不夠。

黃斑變性的病理機(jī)制主要為黃斑區(qū)結(jié)構(gòu)的衰老性改變，通常是高齡退化的自然結(jié)果，隨著年齡增加，視網(wǎng)膜組織退化、變薄，從而引起黃斑功能下降。臨床癥狀表現(xiàn)為視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞對(duì)視細(xì)胞外界盤膜吞噬消化功能下降，使未被消化的盤膜殘余小體潴留于基底部細(xì)胞原漿中，并向細(xì)胞外排出，形成玻璃膜疣，因此導(dǎo)致黃斑變性發(fā)生?？傊@種病癥主要與黃斑區(qū)長(zhǎng)期慢性光損傷、脈絡(luò)膜血管硬化、視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞老化有關(guān)。

Google旗下人工智能企業(yè)Deep Mind公司在2016年7月發(fā)表的一篇文章顯示，到2020年，全球AMD患者人數(shù)將增加到近2億。這也意味著，及早發(fā)現(xiàn)和治療AMD等疾病，避免因病導(dǎo)致失明變得更加迫切。

B

AI治眼疾準(zhǔn)確率高達(dá)94%

目前，眼科醫(yī)生通常使用光學(xué)相干斷層掃描(OCT)作為診斷過(guò)程的一部分。這些掃描可以發(fā)現(xiàn)眼睛疾病的不規(guī)則和其他跡象。

光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)是近十年迅速發(fā)展起來(lái)的一種成像技術(shù)。它利用弱相干光干涉儀的基本原理，檢測(cè)生物組織不同深度層面對(duì)入射弱相干光的背向反射或幾次散射信號(hào)，通過(guò)掃描，可得到生物組織二維或三維結(jié)構(gòu)圖像。

但專業(yè)人員表示，OCT掃描儀的結(jié)果并非所有醫(yī)護(hù)人員都能理解并應(yīng)用。因此，OCT掃描中幾乎一有異常情況就會(huì)最終轉(zhuǎn)診給專業(yè)的眼科醫(yī)生作進(jìn)一步檢查。2007年至2017年，英國(guó)的眼科轉(zhuǎn)診率增加了37%。這個(gè)轉(zhuǎn)診過(guò)程，使人們等待治療的時(shí)間延長(zhǎng)了，更重要的是，那些病情嚴(yán)重的患者會(huì)因此更難得到及時(shí)的有效治療。

隨著科技的發(fā)展，人工智能(AI)卻可以更快速地診斷這些疾病，及時(shí)為眼科醫(yī)生提供更準(zhǔn)確的治療方案。

2016年，谷歌旗下的Deep Mind Health，Moorfields眼科醫(yī)院NHS信托基金和倫敦大學(xué)學(xué)院眼科研究所共同創(chuàng)建了一種人工智能系統(tǒng)，旨在通過(guò)訓(xùn)練人工智能軟件，更快更準(zhǔn)確地分析OCT掃描結(jié)果，以幫助改善對(duì)視力威脅性疾病(如年齡相關(guān)性黃斑變性和糖尿病眼病)患者的護(hù)理。

請(qǐng)注意，Deep Mind就是開發(fā)了阿爾法狗程序的那家人工智能公司。2016年3月，AlphaGo以4：1的傲人成績(jī)擊敗韓國(guó)圍棋冠軍李世石，成為近年來(lái)人工智能領(lǐng)域的里程碑事件之一。如今，他們關(guān)于AI在眼科疾病治療方面的研究成果已于8月13日發(fā)表在《自然醫(yī)學(xué)》(Nature Medicine)雜志中。

研究人員詳細(xì)介紹了AI在眼科疾病治療方面取得的進(jìn)展，表示AI可用于分析視網(wǎng)膜掃描最常見的眼疾(比如青光眼、年齡相關(guān)性黃斑變性、糖尿病性視網(wǎng)膜病變)等，并且為50多種眼疾推薦治療方案，準(zhǔn)確率高達(dá)94%，與頂級(jí)人類專家不相上下。

C

將提高未來(lái)眼科患者護(hù)理質(zhì)量

Deep Mind的AI軟件使用了兩個(gè)獨(dú)立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，一種基于人類大腦工作原理的松散機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)制。其中一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記與眼病相關(guān)的OCT圖像中的特征，另一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基于這些特征對(duì)眼部狀況做出診斷。通過(guò)訓(xùn)練，AI系統(tǒng)很快學(xué)會(huì)通過(guò)高度復(fù)雜的掃描結(jié)果來(lái)識(shí)別眼病的十個(gè)特征，然后該系統(tǒng)還能夠根據(jù)檢測(cè)到的緊急情況程度，再推薦轉(zhuǎn)診。

Moorfields眼科醫(yī)院NHS基金會(huì)信托顧問眼科醫(yī)生、倫敦大學(xué)學(xué)院眼科學(xué)院NIHR臨床醫(yī)師科學(xué)家Pearse Keane博士說(shuō)，這種任務(wù)拆分與直接從醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行診斷的單個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不同，Deep Mind的AI并非“黑盒子”，它的決策理由對(duì)人類醫(yī)生完全是透明的。也就是說(shuō)，醫(yī)生再配合使用AI的診斷，能夠進(jìn)一步避免因系統(tǒng)故障而帶來(lái)的診斷失誤。

為了對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試，Deep Mind進(jìn)行了1000次由AI與人類眼科醫(yī)生共同參與的掃描測(cè)試，四名高級(jí)眼科醫(yī)生和四名視力測(cè)光師參與了測(cè)試，他們都經(jīng)過(guò)了專業(yè)培訓(xùn)來(lái)識(shí)別OCT掃描結(jié)果。研究人員發(fā)現(xiàn)，人工智能AI可以為超過(guò)50種眼科疾病做出正確的轉(zhuǎn)診決定，準(zhǔn)確度達(dá)到94%。

至關(guān)重要的是，該軟件沒有假陰性結(jié)果，沒有漏掉過(guò)任何疾病指標(biāo)，只出現(xiàn)了兩個(gè)假陽(yáng)性結(jié)果，這比任何人類專家都做得好(假陰性就是掃描報(bào)告上寫的是陰性，但其實(shí)這個(gè)結(jié)果是錯(cuò)的，稱假陰性。通俗地說(shuō)，就是不會(huì)把有病說(shuō)成沒病，假陽(yáng)性則反之)。

DeepMind及其研究合作伙伴倫敦Moorfields眼科醫(yī)院和倫敦眼科大學(xué)學(xué)院表示，他們計(jì)劃在2019年對(duì)該技術(shù)進(jìn)行前瞻性臨床試驗(yàn)。如果臨床試驗(yàn)成功證明該技術(shù)可以安全有效地使用，Moorfields將在30家英國(guó)醫(yī)院和社區(qū)診所內(nèi)免費(fèi)使用最終獲監(jiān)管部門批準(zhǔn)的AI產(chǎn)品，試用期長(zhǎng)達(dá)五年。

Keane博士說(shuō)：“我們正在進(jìn)行的眼部掃描工作量增長(zhǎng)速度相當(dāng)快。這個(gè)過(guò)程的確會(huì)存在視力疾病的診斷錯(cuò)誤和治療延遲的風(fēng)險(xiǎn)，這對(duì)患者來(lái)說(shuō)可能是毀滅性的。我們正在開發(fā)的人工智能技術(shù)，旨在準(zhǔn)確地挑選出應(yīng)該優(yōu)先考慮交由專業(yè)眼科醫(yī)生診治的患者。如果我們能夠及早診斷和治療，它就能帶給我們拯救人們視力的最佳機(jī)會(huì)。隨著進(jìn)一步的研究，它可以為未來(lái)的眼疾患者帶來(lái)更高的護(hù)理質(zhì)量。”

科技的發(fā)展的確為人類的生活增添更多色彩，也為人類的健康提供更多保障。不過(guò)，在接受更先進(jìn)便捷的AI診治的同時(shí)，我們還是要更加愛惜自己的身體，要飲食均衡，保持作息規(guī)律，定期檢查身體也必不可少。