眼科遠程醫療發展現狀與前景

張 瀟，陳有信

中國醫學科學院 北京協和醫學院 北京協和醫院眼科 中國醫學科學院眼底病重點實驗室，北京100730

遠程醫療是指通過各種遠程通信工具，包括電話、智能手機、移動無線設備和視頻連接等，以雙向傳送數據、語音、圖像等信息為手段，遠程提供醫療保健服務[1]。由于眼科很多疾病的診斷有賴于影像和手術技術的發展，專業特點決定了眼科處于醫學技術進步的前沿，包括在遠程醫療和人工智能(artificial intelligence，AI)領域的應用和發展。多項研究證明了遠程醫療在眼科疾病篩查和診斷中的可靠性及有效性，眼科遠程會診正迅速發展，隨著手術機器人和導航技術的進步，眼科遠程手術將有更大的發展空間[2- 4]。

1 眼科遠程醫療現狀

1.1 遠程篩查

糖尿病視網膜病變(diabetic retinopathy，DR)是糖尿病最重要的微血管并發癥之一，而威脅視力的糖尿病視網膜病變(vision-threatening diabetic retinopathy，VTDR)是導致視力損傷的主要原因，臨床需重點關注并積極治療。2019年，糖尿病全球患病率約為9.3%(4.63億人)，預計2045年將上升至10.9%(7億人)[5]。美國、澳大利亞、歐洲和亞洲的匯總數據顯示1型和2型糖尿病患者的DR總患病率為34.6%，其中7% 的患者存在VTDR[6]。DR的篩查和防治是全球性挑戰，也是眼科遠程醫療應用最多、最有成效的領域。AI技術與遠程醫療相結合，可提供更廣泛、更高成本效益的篩查，特別適用于中低收入人群，有助于解決DR相關的健康負擔[7]。

英國和新加坡等一些發達國家率先建立了基于遠程醫療的DR篩查，由專業培訓的醫務人員(包括護士、驗光師等)進行數字眼底照相和閱片[8- 9]。隨后，美國、印度、澳大利亞、南非、贊比亞、坦桑尼亞等國家也開展了不同規模的DR遠程篩查。近年來，我國也在不同地區開展了規模不等的DR篩查，如健康快車DR篩查工程和中國糖網篩防工程，具有一定的影響力。遠程篩查解決了許多國家和地區醫療服務分布不均衡的問題，有助于提高DR篩查的覆蓋率，降低篩查費用。專業閱片醫師是影響DR篩查項目規模的重要因素，而AI成為解決這一矛盾的有效途徑。隨著AI診斷性能的不斷提高，DR篩查對專業閱片醫師的需求逐漸降低，臨床醫生在其中僅起到監督和仲裁作用[10]。2010年，新加坡一項基于遠程醫療的全國性DR篩查整合項目成立，共篩查約20萬例糖尿病患者，由全國18個初級保健機構拍攝眼底照片，后經專業培訓的閱片醫師進行閱片，遠程篩查與面對面的醫生評估模式相比，直接節省費用144新元/人[9]。近年來，DR和相關眼科疾病深度學習系統正逐步整合到新加坡DR整合項目系統，使其成為第一個整合了AI閱片的國家性DR篩查項目[11]。2000年，IHSJVN(Indian Health Service-Joslin Vision Network)網絡建立，成為美國基于初級保健的眼科最大遠程醫療項目之一。Ting等[12]描述了該項目的工作流程，并指出AI的應用是其關鍵特征，可提高閱片師對正常或輕度DR人群的分類能力，從而將存在嚴重眼底病變的患者置于更高優先級。

除DR外，遠程篩查和AI技術在眼科其他領域也在發揮重要作用。如早產兒視網膜病變(retino-pathy of prematurity，ROP)的診斷和治療具有較強的專業性，美國僅11% 的眼科醫生可進行雙目間接檢眼鏡的ROP篩查，僅6% 的眼科醫生可對患兒進行眼底激光治療[13]。而遠程醫療有助于ROP的篩查，既快速又經濟，且對早產兒全身狀況的影響較小[14]；此外，還可獲得患兒眼底的連續照片，用于后續隨訪觀察。印度是擁有早產兒數量最多的國家，已成功實施了ROP遠程篩查項目，如卡納塔克邦ROP互聯網輔助診斷系統和ROPE-SOS(Retinopathy of Prematurity Eradication Save Our Sight)項目等[15]。

1.2 遠程診斷和隨訪

青光眼是一種常見的致盲眼病，必須重視預防。早期青光眼患者通常無癥狀，往往出現視力下降后才就診，但疾病通常已處于晚期。雖然及時診斷和治療可預防不可逆的視力喪失，但與DR等疾病不同，單純通過眼底彩照進行早期青光眼的篩查較為困難，確診往往需要有經驗的眼科醫生，從而增加了篩查的成本。目前，遠程醫療在青光眼的篩查中未能廣泛開展，且假陽性率較高，提示其不適合青光眼人群篩查[16]。

開角型青光眼具有起病隱匿、發展緩慢及終身治療等特征，目前解決其診斷與隨訪的一項先進技術即是遠程醫療。遠程醫療可結合多種檢查結果進行綜合診斷，并提供治療建議，以提高社區或初級醫療機構青光眼診斷的靈敏度，為醫療資源缺乏地區的患者提供有效的醫療服務。在英國，約50% 的醫院眼科使用青光眼虛擬診所，即社區診所的全科醫生和技術人員或移動診所收集患者的電子病歷并上傳至遠程醫療系統，青光眼專科醫生進行遠程診斷、決策并將信息反饋給患者，研究發現其診斷速度、效率、安全性和可接受性不劣于當前的臨床標準診療[17]。最新一項研究將200例成人青光眼患者的臨床訪視與遠程醫療進行比較，發現兩者在鑒別青光眼疾病進展方面同樣有效，建議將遠程醫療與面對面診療相結合用于患者的長期隨訪工作，特別是偏遠地區或類似于COVID- 19暴發的特殊時期[18]。Gan等[19]制定了青光眼遠程診療指南，指出青光眼遠程診療需具備眼壓計、視野計、前節影像/房角鏡、眼底照相機、視網膜神經纖維層影像系統和圖像軟件等各種設備，以及有經驗的評估醫生。此外，遠程診療應分為不同的層次，從最簡單的單純青光眼篩查到診斷咨詢，再到最終的長期綜合治療監測。

年齡相關性黃斑變性(age-related macular degeneration，AMD)是發達國家老年人視力喪失的首要原因，也是我國老年人致盲的重要原因。AMD的診斷通常比DR更為復雜，需多模式影像檢查結果綜合判斷，因此將現有DR遠程篩查方法擴展至AMD篩查并不現實。同時，AMD需頻繁復查、評估和玻璃體內注藥治療，給老年患者及家屬帶來諸多不便。鑒于上述原因，遠程診療和家庭監測是AMD未來的發展趨勢[20]，而基于AI和云技術方法的遠程診療有望在某些方面替代視網膜疾病專家的工作[21]。關于AMD遠程醫療的首個前瞻性隨機對照研究表明，無論初診患者還是隨訪復發患者，遠程醫療和面對面診療均可達到相同的效果，患者滿意度無差異；此外，對于可能發生脈絡膜新生血管的高危AMD患者進行遠程家庭監測比定期進行門診檢查的成本效益更高[22]。便攜式非散瞳眼底相機、光學相干斷層成像(optical coherence topography，OCT)儀、可安裝于智能手機的簡易眼底照相鏡頭，以及基于智能手機的視力檢測應用軟件(如myVisiontrackTM和AlleyeTM)等產品的開發，為AMD遠程診療和家庭監測提供了更多可能[23]。

遠程醫療在其他眼科疾病的應用，如角膜疾病/白內障的診斷、眼科急癥的緊急會診、屈光不正的監測等均在相繼開展中，其安全性、有效性和社會經濟價值有待進一步研究[16]。

1.3 遠程手術和治療

2001年，美國紐約的外科醫生為法國東北部斯特拉斯堡的1例患者實施了腹腔鏡膽囊切除術，此為世界首例人體遠程手術，這一開創性嘗試顯示了遠程醫療技術的巨大潛力，但由于缺乏快速可靠的網絡，加之手術機器人的自身局限性，多年來這項壯舉無人能安全而可靠地重復[24]。在外科手術中，任何微小的延遲都會對患者造成嚴重傷害，甚至導致死亡。為提高遠程手術的安全性，研究者嘗試采用深度學習方法輔助計算機視覺以減輕延遲的影響，力爭對手術器械相對于患者組織位置進行更精確的監測，增加了遠程手術系統的安全性[25]。第五代移動通信技術(5th generation mobile communication technology，5G)以其速度快、頻譜寬、延時低等特點，為遠程手術提供了新的可能，我國在基于5G的遠程外科手術方面進行了率先嘗試。2018年12月18日，我國外科醫生利用5G網絡遠程無線操控機器人床旁系統，為50公里外的1只實驗豬行肝小葉切除術，這是世界首例5G 遠程外科手術測試[26]。在眼科手術領域，目前尚無人體遠程機器人手術的報道。在遠程治療方面，北京協和醫院眼科團隊開展了一些探索性研究。2019年7月7日，陳有信教授完成了全球首例5G遠程眼底激光治療，采用靶向導航激光儀進行規劃并啟動激光機自動治療，根據患者情況隨時調整參數，最終安全、精準、順利地完成了激光治療，患者體驗良好；后續又開展了一些嘗試和研究，證實了遠程眼底激光治療的安全性和有效性[27]。眼底激光治療有望成為眼科領域遠程手術治療的突破點。

1.4 遠程教育

眼科遠程教育屬于遠程醫療的一部分，其對象包括眼科基層醫生、保健人員和患者，大量的會診病例經匿名化處理后可用作教學和培訓資料。2014年，愛丁堡大學與蘇格蘭皇家外科學院合作，開發了遠程眼科學虛擬學習平臺，供學習者進行專業學習和教學互動，以提高當地眼科的診療水平[28]。該平臺的優勢在于不受時間和空間限制，學習資源均為臨床患者的實際診療過程，圖文并茂且真實可信，學習者還可在平臺上進行互動和提問，特別適用于眼科基層醫生、保健醫師、驗光師等，而他們的交流互動對于提高眼科診療技術具有重要意義。經過4年的實踐，蘇格蘭形成了區域共享醫療計劃，通過初級、二級醫療機構間的密切溝通，已實現在社區監測輕度或穩定性眼科疾病患者，包括白內障術后、低風險青光眼、高眼壓癥、輕度葡萄膜炎、角膜炎、角膜擦傷和角膜異物等[28]。

遠程教育還可用于眼科疾病特別是慢性眼病患者的指導和教育，包括線上講座、咨詢及遠程醫療過程中的患者指導。一項針對虛擬門診和面對面門診患者的青光眼知識調查顯示，兩組患者青光眼知識得分無顯著性差異，但在虛擬門診就診的青光眼患者能夠正確識別青光眼的類型[29]。另一項評估白內障相關互聯網資源內容、質量和可讀性的研究顯示，網上關于白內障及其手術的資源不足以讓患者清楚、全面地了解所患疾病及相關治療方案[30]。因此，通過遠程醫療進行患者教育和科普，其效果明顯優于互聯網在線資源，是一種易于普及且值得推廣的教育方式。

2 COVID- 19流行期間的眼科遠程醫療

COVID- 19全球大流行將遠程醫療帶至眼科醫療服務的前沿，并可能持續改變眼科疾病的診療模式。COVID- 19感染者可能因眼部癥狀和體征的出現先于呼吸道癥狀而首診于眼科，眼科醫生需對患者進行近距離檢查，非接觸式眼壓計和淚道沖洗等操作可導致眼表微生物氣溶膠化，因此眼科醫生屬于易受病毒傳播影響的職業[31]。一項針對214名視網膜疾病專家的調查顯示，COVID- 19大流行期間眼科遠程醫療和居家監測的使用率均顯著增加[32]。Portney等[33]對362 355例眼科門診病例進行研究發現，遠程醫療的使用率在疫情期間(1.6%)較疫情前(0.04%)明顯升高，其中角膜和外眼疾病占比為48.0%，玻璃體視網膜疾病、青光眼和白內障占比分別為16.8%、13.4%和3.1%。

COVID- 19全球大流行期間眼科遠程醫療的應用主要聚焦以下4個方面：(1)減少眼科門診的人力需求；(2)減少患者與醫生直接接觸的風險；(3)儲存醫學圖像和臨床資料以便及時有效地進行復查；(4)實時視頻會診和診斷[31]。通過遠程醫療對患者進行初步篩查和分類，篩選出的急癥患者應立即急診就診，而病情穩定者則建議擇期就診或通過遠程醫療問診。Bourdon等[34]采用一種基于患者既往病史和臨床癥狀的算法對眼科急診患者進行分類，并指導其進行緊急就診、擇期就診和遠程診療，通過該方法可減少眼科急診1/2的患者量，有助于控制眼科急診流量。除減少患者與醫生的直接接觸外，遠程醫療還可延長眼科檢查的距離，如裂隙燈檢查距離從27 cm增至67 cm，手持裂隙燈檢查距離從18 cm增至55 cm，眼底檢查的距離從5 cm(直接檢眼鏡)增至47 cm(眼底照相機)[35]。

3 眼科遠程醫療存在的問題

隨著AI、遠程醫療技術的快速發展，眼科遠程醫療的需求和應用不斷增加，但其中也存在一些值得關注的問題，主要表現在以下方面[16，36]。

(1)眼科遠程醫療不能完全替代臨床眼科查體，這是遠程醫療應用的最大障礙。目前可通過眼底照相進行眼底病變篩查，但周邊視網膜的照相往往欠清晰，可能導致某些視網膜病變的漏診；此外，無法通過視頻會診平臺進行裂隙燈生物顯微鏡檢查，眼前節照相不能取代臨床醫生全面、動態的檢查。因此，對于某些眼科疾病(如葡萄膜炎)，很難通過遠程醫療進行詳細檢查并提出治療方案。

(2)基礎設施和人員配備問題。成像設備、硬件設施和網絡技術是開展遠程醫療的基礎條件，免散瞳照相機、OCT及基于智能手機的眼底照相機等均價格不菲，且需額外培訓可熟練操作這些儀器的初級保健人員，勢必增加其工作量和工作負擔[2]。由于社會和地理因素的影響，某些地區或部分患者無法使用滿足遠程醫療要求的網絡和通信設備，造成遠程醫療的服務不足。此外，部分患者因視力障礙無法閱讀或打開某些應用程序，在一定程度上限制了眼科遠程診療的能力。

(3)醫生的責任和風險問題。雖然多數研究已證實眼科遠程醫療在DR、ROP、青光眼、AMD等疾病的篩查和隨訪中發揮重要作用，但遠程醫療的醫患關系和查體質量勢必低于面對面診療。醫學不僅是一門科學，也是一門藝術，與患者進行面對面交流和查體是臨床醫學的重要環節，有時也是必須的。調查顯示，59% 的眼科醫生對于僅根據眼科圖像作出決定的能力“信心不足”[37]。向患者說明不同情境下遠程醫療的優勢及局限性，取得患者理解并簽署知情同意書，是目前可采取的方法。但如何降低遠程醫療中的漏診、誤診率，盡可能減少醫生的風險，仍需大量前瞻性研究證實。

(4)患者的接受度和滿意度問題。遠程醫療特別是疾病診斷和隨診的效果及滿意度，與患者的文化程度和認知水平存在一定關系。Wildenbos等[38]系統評估了年齡對遠程醫療的影響，指出認知、動機、體能和感知4個方面影響50歲以上老年人使用遠程醫療的效果。隨著遠程醫療的普及和應用增加，特別是COVID- 19全球暴發造成復診延遲，患者的就診觀念也將發生積極改變。

(5)網絡安全和隱私保護問題。隨著遠程醫療的使用不斷增加，網絡安全和隱私保護成為值得關注的問題，涉及倫理、法律和監管等多個層面[39]。遠程醫療不是一個簡單的醫療過程，而是一個標準化的診療流程，涉及醫療、技術、網絡、法律、管理等多學科團隊人員，亟需制訂相關法律法規和操作指南對其進行規范和完善。

(6)其他社會問題。實施遠程診療過程中，由于不同地區會診單位的電子病歷未實現共享，可能存在部分患者反復就診和開藥，難免造成醫療保險的浪費甚至藥物濫用，無法界定醫療保險的覆蓋范圍。此外，醫生在不同醫療機構的網絡平臺上參與遠程診療，涉及執業范圍的限制、如何實現標準化認證及相關責任認定[1]等，這些問題均有待解決。

4 小結與展望

眼科影像學和診療技術的發展一直處于醫療創新的前沿，遠程醫療的引入為提高眼科醫療服務能力提供了廣闊的發展空間，更多患者將受益于眼部疾病的早期診斷和治療。目前眼科遠程醫療主要用于DR/ROP的篩查、青光眼的診斷、慢性眼病的監測、眼科遠程會診等。在當前醫療環境下，眼科遠程醫療仍然僅是面對面診療的有益補充，基礎設施和人員配備、醫療風險、患者接受度、網絡安全和隱私保護等諸多問題均有待解決。隨著AI技術的發展、5G通信網絡覆蓋范圍的擴大、基層醫療服務人員培訓的規范化及相關法律法規的出臺，眼科遠程醫療將更加規范、應用范圍更加廣泛，涵蓋眼科慢性疾病管理和急癥會診，甚至遠程手術，為患者提供高質量、可持續的醫療服務。目前我國醫療資源區域分布不均衡，遠程醫療可下沉優質醫療資源，有效緩解偏遠地區高端醫學人才匱乏和高端醫療設備不足的難題；同時，遠程會診功能可為基層醫務人員提供更多學習機會，提升基層醫療服務質量和水平。

作者貢獻：張瀟負責文獻檢索、資料整理及文章撰寫；陳有信負責文章框架設計、總體規劃及審核。

利益沖突：無