眼科人工智能的研發(fā)和應(yīng)用

3面向世界科技前沿面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場面向國家重大需求面向人民生命健康4醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)水平較以往提高人均壽命延長慢性非傳染性疾病占疾病譜主要地位重大傳染病防控形勢嚴峻VS.亟需供給側(cè)改革難以輻射和惠及廣大人民群眾醫(yī)療資源緊缺且不均運行成本高5《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》2018年4月

教育部支持高校設(shè)置人工智能學科方向推動人工智能領(lǐng)域一級學科建設(shè)形成“人工智能+X”復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式目標：到2020年，建設(shè)100個“人工智能+X”復(fù)合特色專業(yè)6推動醫(yī)學人工智能復(fù)合型人才的培養(yǎng)開展醫(yī)學與人工智能交叉型學科建設(shè)建立實訓基地和地方試點完善復(fù)合型高端人才的引進機制目標：到2020年，醫(yī)學教育管理體制改革突破，醫(yī)學人才使用激勵機制得到完善《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化醫(yī)教協(xié)同進一步推進醫(yī)學教育改革與發(fā)展的意見》7亟需供給側(cè)改革難以輻射和惠及廣大人民群眾醫(yī)療資源分散且不平均運行成本高醫(yī)療資源不足眼科醫(yī)師

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我國約4萬眼病患者

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我國超3億人工智能補充醫(yī)療資源的短板輔助篩查、診斷、治療8角膜地形圖眼前段照相眼底照像眼前段OCT熒光造影眼科診療過程產(chǎn)生海量影像數(shù)據(jù)9術(shù)前角膜地形圖排查圓錐角膜正常疑似圓錐角膜早期圓錐角膜圓錐角膜角膜屈光術(shù)后圓錐角膜是角膜屈光手術(shù)禁忌癥10透明度下降皮質(zhì)性白內(nèi)障形態(tài)異常晶狀體缺損位置異常晶狀體向下脫位核性白內(nèi)障球形晶狀體晶狀體向上脫位11水腫出血硬性滲出滲出細胞外水腫軟性滲出不同部位的出血細胞內(nèi)水腫增生性病變新生血管性增殖膜炎癥性增殖膜視網(wǎng)膜色素變性視網(wǎng)膜變性類改變周邊視網(wǎng)膜變性12Scheimpflug成像前段光學相干斷層掃描Anteriorsegmentopticalcoherence

tomography,AS-OCT超聲生物顯微鏡UltrasoundBiologicalMicroscopy,

UBM核磁共振MagneticResonanceImaging,

MRIMRIScheimpflug成像AS-OCTUBM1213人類最重要的感覺器官眼部圖像和信息易獲取自動操作省人力標準采集高質(zhì)量多種類型維度廣采篩一體易落地141972年英國利茲大學醫(yī)療AI鼻祖AAPhelp診斷腹痛1974年匹茲堡大學INTERNISTI內(nèi)科疾病診斷80年代CADUCEUSQMR首次商業(yè)化1976年斯坦福大學MYCIN系統(tǒng)抗生素處方CASNET/GlaucomaPIP,

ABELONCOCIN羅格斯大學

麻省理工學院

斯坦福大學我國眼科團隊CC-Cruiser15輸入術(shù)前眼部圖片及治療方案AI模型調(diào)試與改進(卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),

CNN)形成人工智能白內(nèi)障診療程序CC-Cruiser診斷網(wǎng)絡(luò)決策網(wǎng)絡(luò)診療建議Large

population診斷CC

patients治療策略Patient

1大小致密性位置Patient

2手術(shù)隨訪16云平臺診療流程圖通過網(wǎng)絡(luò)上傳患兒眼部照片即可得到相當于高水平?？漆t(yī)生的診療意見 決策準確率>93%NatureBiomedicalEngineering

2017（封面論文）17同期專題評述”醫(yī)學人工智能的重大突破”醫(yī)生快速診斷的好助手NatureBiomedicalEngineering2017,1:

0036診斷眼病的“電子鷹眼“1819基于人工智能的高度近視預(yù)測模型3年內(nèi)準確率90%以上，10年內(nèi)準確率80%以上。010.80.60.40.200.20.60.810.41-特異性敏感性20利用嬰幼兒視頻片段分類診斷嬰幼兒視功能損害程度準確率超過80%21利用眼科非圖像數(shù)據(jù)解決罕見先天性疾病大范圍篩查的難題22傳統(tǒng)眼底彩照超廣域眼底彩照建立了全球最大的超廣域眼底數(shù)據(jù)集:10萬張格子樣變性、視網(wǎng)膜裂孔等7類眼底病變診斷準確率超95%23利用眼前段照片診斷20種解剖特征或病理改變多數(shù)準確率超過90%24V5.0V10.0V6.0嬰幼兒視功能評估NatBiomedEng.2019EBioMedicine.2020國際首個互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院實踐有效性O(shè)phthalmology.2020V9.0Visionome眼科智能診療系統(tǒng)NatBiomedEng.2020V8.0超廣域眼底影像智能診斷CommunBiol.2020V7.0先天性白內(nèi)障智能預(yù)測系統(tǒng)主要貢獻V1.0先天性白內(nèi)障診療NatBiomedEng.2017V2.0術(shù)后智能隨訪和并發(fā)癥預(yù)測NPJDigitMed.2020V3.0多平臺服務(wù)老年性白內(nèi)障BrJOphthalmol.2019V4.0多平臺服務(wù)眼底病患者CFDA.2020（第一個三類證）高度近視風險智能預(yù)測PLoSMed.201825“疫情就是命令”我們在線上抗疫唯一正式發(fā)表的中國眼科防疫經(jīng)驗廣東省衛(wèi)健委表彰互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院卓越服務(wù)獎Ophthalmology

2020主要貢獻2626合作單位中山一院中山二院中山三院中山六院深圳三院省人民醫(yī)院中山腫瘤中心省結(jié)核病控制中心……創(chuàng)新發(fā)展眼與全身：從“小眼睛”走向“大世界”27同期評價：“此項研究工作是人工智能引領(lǐng)醫(yī)療創(chuàng)新的絕佳論證！”——美國梅奧醫(yī)學中心肝膽科負責人Vijay

Shah,

MD創(chuàng)新發(fā)展HaotianLin*.LancetDigitalHealth.

202128全球首個醫(yī)學人工智能多中心隨機對照臨床研究臨床應(yīng)用中應(yīng)注意AI醫(yī)生與人類專家準確度仍有差距被評為2019年中國十大醫(yī)學科技新聞29結(jié)構(gòu)性難題：大醫(yī)院人滿為患，小醫(yī)院門可羅雀優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源難以輻射和惠及廣大人民群眾一級醫(yī)院缺乏便捷高效又值得信賴的新型診療服務(wù)方案二級醫(yī)院三級醫(yī)院30實現(xiàn)基于人工智能的醫(yī)學影像診斷新型服務(wù)模式移動app軟件+智能手機基本檢查設(shè)備+云計算平臺裂隙燈、眼底照相、眼壓、眼球屈光參數(shù)人工智能輔助的專業(yè)檢查設(shè)備初步篩查初步疾病診斷輔助專家診治，提高效率智能專業(yè)設(shè)備（三級綜合及?？漆t(yī)院）智能移動終端（個人和家庭使用）基礎(chǔ)檢查設(shè)備智能機器人、云平臺（社區(qū)和基層醫(yī)院）國家重點研發(fā)計劃31智能移動終端（個人和家庭使用）基礎(chǔ)檢查設(shè)備智能硬件、云平臺（社區(qū)和基層醫(yī)院）東山街社衛(wèi)白云街社衛(wèi)珠光街社衛(wèi)32社區(qū)篩查及診療新模式：智能移動終端和基層醫(yī)院，跨平臺、多終端接入建立全球首個人工智能眼病門診（臨床）定位特征提取：眼瞼

角膜

鞏膜

虹膜

脈絡(luò)膜

黃斑

血管

視神經(jīng)分類分割33每名醫(yī)生的服務(wù)能力預(yù)計提升10.2倍“眼病篩查診療創(chuàng)新引領(lǐng)全球遠程醫(yī)療新模式”34如何利用現(xiàn)有的經(jīng)驗、成果和平臺，服務(wù)于醫(yī)學人工智能教育？掌握專業(yè)知識 理論授課培養(yǎng)實操能力 科研實踐科成技成果 輔助教學開展網(wǎng)絡(luò)平臺

開展科普教育35已出版：《眼科標準數(shù)據(jù)集（2019版）》（人民衛(wèi)生出版社）《人工智能眼病圖像數(shù)據(jù)庫入庫數(shù)據(jù)質(zhì)量評價指南》（中華醫(yī)學會）《醫(yī)學人工智能：實踐與探索》（人民衛(wèi)生出版社）待出版：《智慧醫(yī)療效能評估和推廣應(yīng)用規(guī)范體系之專家共識》（人民衛(wèi)生出版社）《用于人工智能診療的眼科臨床數(shù)據(jù)集采集規(guī)范》（廣東省地方標準）36AI開發(fā)平臺

ModelArts全棧式服務(wù)四大數(shù)據(jù)場景九種標注工具強大的數(shù)據(jù)處理能力37CC-Cruiser為指導老師以臨床圖片和智能診斷結(jié)果引導學生發(fā)現(xiàn)眼科臨床、科研問題并提出以人工智能解決這些問題的方案研發(fā)人員講解機器人的工作原理和相關(guān)技術(shù)知識眼科智能機器人CC-Cruiser和其研發(fā)人員38多階段開設(shè)醫(yī)學人工智能課程：本科生：《眼科人工智能的研發(fā)與應(yīng)用》通識教育課研究生：《醫(yī)學人工智能概論與實踐》公共選修課繼續(xù)教育：《醫(yī)學人工智能研究培訓班》定期開展課程備課會制定教學大綱理論課堂教學定期開展授課39專業(yè)的課程授課隊伍：擁有醫(yī)學人工智能研發(fā)經(jīng)驗的醫(yī)學教授（中山大學各附屬醫(yī)院）智能技術(shù)