植入近視預(yù)測模型的AI醫(yī)生

AI醫(yī)生開始發(fā)揮預(yù)測未來的“超能力”。昨日，中山大學(xué)中山眼科中心召開新聞發(fā)布會，宣布中心劉奕志教授團隊利用百萬醫(yī)學(xué)驗光大數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了真實世界中的中國青少年近視眼發(fā)生發(fā)展規(guī)律，創(chuàng)建了近視眼人工智能預(yù)測模型，可精準預(yù)測青少年近視的發(fā)展情況，通過輸入前后兩次的驗光數(shù)據(jù)，可預(yù)知10年內(nèi)的近視度數(shù)變化與高度近視風險。

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

文、圖/廣州日報全媒體記者梁超儀 通訊員魏春福、邰夢云

每年從全國各地來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)具有非常獨特的研究價值。中山大學(xué)中山眼科中心主任、眼科醫(yī)院院長、眼科學(xué)國家重點實驗室主任劉奕志教授介紹，不少家長每隔半年或一年就帶孩子進行定期的驗光檢查，這些連貫、龐大的數(shù)據(jù)是重要的資源。

從2005年~2015年，這十年的時間里，中山眼科中心研究團隊共集合八家醫(yī)療機構(gòu)的數(shù)據(jù)，收集了125萬次隨訪驗光結(jié)果，所研究的群體以南方為主，輻射全國，“既往青少年近視眼研究數(shù)據(jù)量小，無法完全反映其發(fā)展規(guī)律，因此不能有效進行預(yù)測及早期精準干預(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，嚴重影響孩子們的身心健康。如果能夠早期預(yù)測其發(fā)展規(guī)律，通過增加戶外活動等早期干預(yù)手段，就可減緩近視眼的發(fā)生發(fā)展，對降低高度近視的風險有重要意義。”劉奕志表示，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)，劉奕志團隊創(chuàng)建出了預(yù)測模型，運用隨機森林算法進行機器學(xué)習(xí)，建立人工智能預(yù)測系統(tǒng)，可對近視進展趨勢進行個體化預(yù)測，3年內(nèi)準確率達90%，10年內(nèi)準確率80%以上，也可提前8年有效預(yù)測高度近視，為近視眼的精準干預(yù)提供了科學(xué)依據(jù)。

體驗：輸入兩次驗光結(jié)果秒得預(yù)測結(jié)果

這個預(yù)測模型具體怎么應(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)場演示了操作方法。操作的流程非常簡單，出具結(jié)果的時間可以用秒算。以一個5歲男孩的數(shù)據(jù)為例，在過去一年里這位男孩近視了，戴上了100度的眼鏡，當輸入前后兩次驗光的度數(shù)時（至少間隔一年），現(xiàn)場人士詢問，“這個男孩十年后的近視度數(shù)及高度近視的風險分別是多少？”AI醫(yī)生竟可“秒速”回答：這個男孩10年后近視度可能會達到300多度，他患高度近視的風險并不高。

“這套系統(tǒng)主要面對的是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，由于兩次驗光間隔起碼要一年，所以定期驗光能提供更好的數(shù)據(jù)。”林浩添建議。

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)，每個人的近視情況可個體化預(yù)測，也可及時預(yù)測高度近視高危人群，進行精準干預(yù)。”研究團隊專家表示，如果能夠早期預(yù)測個體近視的發(fā)展規(guī)律，通過增加戶外活動等早期干預(yù)手段，就可減緩近視眼的發(fā)生發(fā)展，對降低高度近視的風險有重要意義。據(jù)介紹，學(xué)齡近視一般在7歲發(fā)生，5~10歲是進展高峰期，多數(shù)人10歲進展到接近300度，20歲左右則穩(wěn)定在600度以內(nèi)。少數(shù)學(xué)齡近視會發(fā)展成高度近視，而高度近視并沒有特定的起始年齡和穩(wěn)定年齡，“高度近視進展很快，而且病理風險大，往往伴隨諸多高危致盲風險，如視網(wǎng)膜脫離、眼底病變等。”林浩添表示。劉奕志提醒，學(xué)齡前后的近視進展最快，這個時期要盡量減少兒童的近距離閱讀，增加戶外運動。在該院一項針對12所小學(xué)隨機對照研究中，每天增加40分鐘戶外運動，3年近視率相對值下降23%。

“調(diào)試結(jié)束后，我們計劃與企業(yè)合作推廣，或在醫(yī)院內(nèi)落地使用，有條件時將進一步進駐校園，這樣長期監(jiān)控，可在預(yù)防干預(yù)這一環(huán)節(jié)未雨綢繆。”研究團隊表示。