青光眼被称为“视力的无声窃贼”,因为许多人在显著且不可逆转的视力丧失发生之前并未察觉。一个使用人工智能的革命性早期筛查工具可能会立即阻止这个窃贼。
想象一下走进一家超市、火车站或购物中心,几秒钟内就能完成青光眼筛查——无需预约。借助基于人工智能的青光眼筛查(AI-GS)网络,这种愿景很快可能成真。
青光眼是日本和全球不可逆转失明的主要原因。早期检测至关重要,因为该疾病是悄然发展的,缓慢地限制一个人的周边视野。患者往往起初没有注意到这种视力损失,这意味着在患者甚至考虑预约看医生之前,可能已经发生了广泛且不可逆转的损害。因此,由于眼科医生数量有限以及进行大规模筛查的挑战,许多病例仍未得到诊断,特别是在资源有限的地区。
“这就是我们开发一种新的快速可携式测试方法的原因。它分析多个青光眼的关键指标,整合结果,以前所未有的精确度确定疾病的存在,”东北大学的中泽彻教授解释道。
AI-GS是由中泽教授和东北大学医学研究生院的副教授帕尔曼德·香玛领导的研究团队开发的。
AI-GS网络在一个包含8000幅眼底图像的数据集上进行了测试(青光眼损害发生的部位),在95%特异性下实现了93.52%的灵敏度——这一水平可与专家眼科医生相媲美。与传统的人工智能模型不同,该系统在检测早期青光眼方面表现突出,即使在眼底异常微妙且难以识别的情况下。
人工智能驱动的医疗保健面临的一个主要挑战是缺乏可解释性——即所谓的“黑箱”问题,AI在得出结论时所做的步骤并不清楚。AI-GS通过为每个诊断特征提供数值来解决这一问题,使眼科医生能够理解和验证其决策过程。这种透明性增强了信任,并促进了与临床实践的无缝集成。
在尽可能简化实际实施方面的另一个重要方面是设备大小。AI-GS网络仅为110 MB,旨在实现便携和高效。它需要最低限度的计算能力,并在不到一秒的时间内提供诊断结果。
“AI-GS将专家级青光眼筛查带入你的口袋,补充专家评估,”东北大学的副教授帕尔曼德·香玛说。“它可以在移动设备上运行,并且由于其便携性,可以在各种公共场所使用。你可以在火车站或甚至在那些通常很少能接触到眼科医生的偏远地区进行筛查。”
“这项人工智能技术弥补了青光眼检测中的一个关键空白,使专家级诊断能够惠及服务不足的社区,”中泽教授指出,“通过在大规模上实现早期检测,我们有潜力为全球数百万人的失明提供预防。”
凭借其高准确性、可解释的人工智能和轻便设计,AI-GS网络代表了人工智能驱动眼科的重大突破,将青光眼筛查从医院带入日常生活。该系统的大规模实施可能彻底革新青光眼护理,确保没有患者因缺乏专家而未被诊断。