中大新闻网讯(通讯员唐艳丽)0-4岁婴幼儿处于视功能发育的关键时期。在这个阶段发生的眼病如果不能及时干预治疗,很可能导致患者长达几十年低视力甚至致盲。据国家疾控中心数据显示,全国5000万0-4岁婴幼儿中,眼病发病率高达9.11%,早筛早治是提高婴幼儿视功能预后的关键。然而由于此年龄段婴幼儿尚无法配合现有视功能检查,据估计造成全国数十万婴幼儿因错过最佳诊断干预时机而终生低视力。研发婴幼儿视功能筛诊技术,以对视功能损伤及相关眼病进行早筛早治,已成为亟待解决的公共卫生问题。中山大学中山眼科中心林浩添教授团队牵头多中心,研发全球首个婴幼儿视功能损伤手机智能筛查系统,研究成果于2023年1月26日在Nature Medicine(影响因子87.241)在线发表,为破解婴幼儿视功能损伤及相关眼病早期筛诊难题提供有效技术手段。
研究团队通过播放一段3分钟的动画视频吸引婴幼儿保持注视,利用智能手机实时捕捉婴幼儿注视行为。团队前瞻性采集来自3652名婴幼儿超2500万帧注视行为大数据,依托天河二号超算中心部署的深度学习人工智能数据分析后台进行深度分析,早期预警异常注视行为,筛检婴幼儿视功能损伤及相关眼病。该技术的研发创新婴幼儿视功能损伤移动智能筛诊模式,将极大降低婴幼儿视功能损伤早期筛诊的难度及成本。
图1:利用智能手机早期筛查婴幼儿视功能损伤场景
研究团队深度挖掘不同眼病引起的婴幼儿视功能损伤的注视行为,并依托深度学习人工智能技术,突破性地实现了对先天性白内障、先天性上睑下垂、先天性青光眼等超16种婴幼儿常见致盲眼病引起视功能损伤的早期检测,平均筛查准确率超85%。同时,智能筛查系统在多种筛查场景中表现稳定,多中心外部验证准确率超80%,居家筛查试验准确率达85.9%。这一成果将助力多种婴幼儿视功能损伤相关眼病的早期筛诊,降低儿保、社区、居家等多场景筛诊的难度。目前,团队与粤省事等公众平台进行对接和部署,为大规模筛查提供可行方案。
图2:智能手机播放动画视频并记录婴幼儿注视行为
基于中山大学交叉学科创新平台,林浩添教授团队联合国内外23家医院、高校和企业,共同完成了本项研究。中山眼科中心陈文贲博士后、李睿扬博士、徐安迪硕士,上海交通大学俞勤吉博士,体素科技冯奕乐硕士为共同第一作者。中山眼科中心、眼科学国家重点实验室为第一单位。通过医工结合,此项目带动青年人才自主培养和科研交叉创新,促进青年人才解决重大科学问题和服务国家重大战略需求。