眼科人工智能的研发和应用

3面向世界科技前沿面向经济主战场面向国家重大需求面向人民生命健康4医疗卫生服务水平较以往提高人均寿命延长慢性非传染性疾病占疾病谱主要地位重大传染病防控形势严峻VS.亟需供给侧改革难以辐射和惠及广大人民群众医疗资源紧缺且不均运行成本高5《高等学校人工智能创新行动计划》2018年4月

教育部支持高校设置人工智能学科方向推动人工智能领域一级学科建设形成“人工智能+X”复合专业培养新模式目标：到2020年，建设100个“人工智能+X”复合特色专业6推动医学人工智能复合型人才的培养开展医学与人工智能交叉型学科建设建立实训基地和地方试点完善复合型高端人才的引进机制目标：到2020年，医学教育管理体制改革突破，医学人才使用激励机制得到完善《国务院办公厅关于深化医教协同进一步推进医学教育改革与发展的意见》7亟需供给侧改革难以辐射和惠及广大人民群众医疗资源分散且不平均运行成本高医疗资源不足眼科医师

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我国约4万眼病患者

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我国超3亿人工智能补充医疗资源的短板辅助筛查、诊断、治疗8角膜地形图眼前段照相眼底照像眼前段OCT荧光造影眼科诊疗过程产生海量影像数据9术前角膜地形图排查圆锥角膜正常疑似圆锥角膜早期圆锥角膜圆锥角膜角膜屈光术后圆锥角膜是角膜屈光手术禁忌症10透明度下降皮质性白内障形态异常晶状体缺损位置异常晶状体向下脱位核性白内障球形晶状体晶状体向上脱位11水肿出血硬性渗出渗出细胞外水肿软性渗出不同部位的出血细胞内水肿增生性病变新生血管性增殖膜炎症性增殖膜视网膜色素变性视网膜变性类改变周边视网膜变性12Scheimpflug成像前段光学相干断层扫描Anteriorsegmentopticalcoherence

tomography,AS-OCT超声生物显微镜UltrasoundBiologicalMicroscopy,

UBM核磁共振MagneticResonanceImaging,

MRIMRIScheimpflug成像AS-OCTUBM1213人类最重要的感觉器官眼部图像和信息易获取自动操作省人力标准采集高质量多种类型维度广采筛一体易落地141972年英国利兹大学医疗AI鼻祖AAPhelp诊断腹痛1974年匹兹堡大学INTERNISTI内科疾病诊断80年代CADUCEUSQMR首次商业化1976年斯坦福大学MYCIN系统抗生素处方CASNET/GlaucomaPIP,

ABELONCOCIN罗格斯大学

麻省理工学院

斯坦福大学我国眼科团队CC-Cruiser15输入术前眼部图片及治疗方案AI模型调试与改进(卷积神经网络,

CNN)形成人工智能白内障诊疗程序CC-Cruiser诊断网络决策网络诊疗建议Large

population诊断CC

patients治疗策略Patient

1大小致密性位置Patient

2手术随访16云平台诊疗流程图通过网络上传患儿眼部照片即可得到相当于高水平专科医生的诊疗意见 决策准确率>93%NatureBiomedicalEngineering

2017（封面论文）17同期专题评述”医学人工智能的重大突破”医生快速诊断的好助手NatureBiomedicalEngineering2017,1:

0036诊断眼病的“电子鹰眼“1819基于人工智能的高度近视预测模型3年内准确率90%以上，10年内准确率80%以上。010.80.60.40.200.20.60.810.41-特异性敏感性20利用婴幼儿视频片段分类诊断婴幼儿视功能损害程度准确率超过80%21利用眼科非图像数据解决罕见先天性疾病大范围筛查的难题22传统眼底彩照超广域眼底彩照建立了全球最大的超广域眼底数据集:10万张格子样变性、视网膜裂孔等7类眼底病变诊断准确率超95%23利用眼前段照片诊断20种解剖特征或病理改变多数准确率超过90%24V5.0V10.0V6.0婴幼儿视功能评估NatBiomedEng.2019EBioMedicine.2020国际首个互联网医院实践有效性Ophthalmology.2020V9.0Visionome眼科智能诊疗系统NatBiomedEng.2020V8.0超广域眼底影像智能诊断CommunBiol.2020V7.0先天性白内障智能预测系统主要贡献V1.0先天性白内障诊疗NatBiomedEng.2017V2.0术后智能随访和并发症预测NPJDigitMed.2020V3.0多平台服务老年性白内障BrJOphthalmol.2019V4.0多平台服务眼底病患者CFDA.2020（第一个三类证）高度近视风险智能预测PLoSMed.201825“疫情就是命令”我们在线上抗疫唯一正式发表的中国眼科防疫经验广东省卫健委表彰互联网医院卓越服务奖Ophthalmology

2020主要贡献2626合作单位中山一院中山二院中山三院中山六院深圳三院省人民医院中山肿瘤中心省结核病控制中心……创新发展眼与全身：从“小眼睛”走向“大世界”27同期评价：“此项研究工作是人工智能引领医疗创新的绝佳论证！”——美国梅奥医学中心肝胆科负责人Vijay

Shah,

MD创新发展HaotianLin*.LancetDigitalHealth.

202128全球首个医学人工智能多中心随机对照临床研究临床应用中应注意AI医生与人类专家准确度仍有差距被评为2019年中国十大医学科技新闻29结构性难题：大医院人满为患，小医院门可罗雀优质医疗资源难以辐射和惠及广大人民群众一级医院缺乏便捷高效又值得信赖的新型诊疗服务方案二级医院三级医院30实现基于人工智能的医学影像诊断新型服务模式移动app软件+智能手机基本检查设备+云计算平台裂隙灯、眼底照相、眼压、眼球屈光参数人工智能辅助的专业检查设备初步筛查初步疾病诊断辅助专家诊治，提高效率智能专业设备（三级综合及专科医院）智能移动终端（个人和家庭使用）基础检查设备智能机器人、云平台（社区和基层医院）国家重点研发计划31智能移动终端（个人和家庭使用）基础检查设备智能硬件、云平台（社区和基层医院）东山街社卫白云街社卫珠光街社卫32社区筛查及诊疗新模式：智能移动终端和基层医院，跨平台、多终端接入建立全球首个人工智能眼病门诊（临床）定位特征提取：眼睑

角膜

巩膜

虹膜

脉络膜

黄斑

血管

视神经分类分割33每名医生的服务能力预计提升10.2倍“眼病筛查诊疗创新引领全球远程医疗新模式”34如何利用现有的经验、成果和平台，服务于医学人工智能教育？掌握专业知识 理论授课培养实操能力 科研实践科成技成果 辅助教学开展网络平台

开展科普教育35已出版：《眼科标准数据集（2019版）》（人民卫生出版社）《人工智能眼病图像数据库入库数据质量评价指南》（中华医学会）《医学人工智能：实践与探索》（人民卫生出版社）待出版：《智慧医疗效能评估和推广应用规范体系之专家共识》（人民卫生出版社）《用于人工智能诊疗的眼科临床数据集采集规范》（广东省地方标准）36AI开发平台

ModelArts全栈式服务四大数据场景九种标注工具强大的数据处理能力37CC-Cruiser为指导老师以临床图片和智能诊断结果引导学生发现眼科临床、科研问题并提出以人工智能解决这些问题的方案研发人员讲解机器人的工作原理和相关技术知识眼科智能机器人CC-Cruiser和其研发人员38多阶段开设医学人工智能课程：本科生：《眼科人工智能的研发与应用》通识教育课研究生：《医学人工智能概论与实践》公共选修课继续教育：《医学人工智能研究培训班》定期开展课程备课会制定教学大纲理论课堂教学定期开展授课39专业的课程授课队伍：拥有医学人工智能研发经验的医学教授（中山大学各附属医院）智能技术