手機篩查嬰幼兒眼病，可行

王建影

0～4歲嬰幼兒處于視功能發育的關鍵時期。在這個階段發生眼病，如不能及時干預和治療，很可能導致患者長達幾十年的低視力，甚至致盲，給家庭和社會帶來沉重的負擔。中山大學中山眼科中心林浩添教授團隊聯合全球多家醫療及研發機構進行醫工交叉協同攻關，以智能手機為應用終端，研發了全球首個嬰幼兒視功能損傷手機智能篩查系統，為破解嬰幼兒視功能損傷及相關眼病早期篩診難題提供了有效技術手段。

數據顯示，我國0 ～ 4 歲嬰幼兒的眼病發病率達9.11%，早篩早治是改善嬰幼兒視功能預后的關鍵。

對嬰幼兒進行視功能評估，早期發現眼部疾患引起的視功能損傷十分關鍵，也充滿挑戰。

嬰幼兒難以表達眼部不適，因此視功能損傷易被忽視或漏診，進而導致患者錯過最佳治療時機。同時，受限于認知水平，嬰幼兒難以配合完成傳統的眼部檢查，可能因此錯過最佳干預時機。

此外，大部分檢查手段對于設備要求較高，對技術人員的專業水平也有很高的要求，同時，篩查成本高、效能低，難以普及。正是這些情況，促進了嬰幼兒視功能篩診新技術的研發。

林浩添教授團隊通過長期臨床實踐，發現了一批與嬰幼兒視功能損傷高度相關的異常注視行為模式。

為了將這些行為模式數據化，研發團隊前瞻性地采集了來自3652 名嬰幼兒超過2500 萬幀的注視行為大數據，依托天河二號超算中心部署的深度學習人工智能數據分析后臺，進行了深度分析。

團隊耗時8 年，聯合移動醫療及人工智能技術，完成了首個嬰幼兒視功能損傷手機智能普篩系統的“理論突破- 技術研發- 落地轉化- 臨床驗證”全周期研發。

嬰幼兒視功能損傷手機智能篩查系統，創新性地將智能手機轉化為嬰幼兒注視行為誘導及數據采集平臺，通過播放一段3 分鐘的動畫視頻吸引嬰幼兒保持注視，即可實現對嬰幼兒注視習慣和行為模式的實時捕捉，早期預警異常注視行為，篩檢嬰幼兒視功能損傷及相關眼病。

該技術的成功研發，實現了嬰幼兒視功能損傷移動智能篩診模式的創新，極大地降低了嬰幼兒視功能損傷早期篩診的難度及成本。

嬰幼兒視功能損傷的病因多樣、表現復雜，早期發現不同原因引起的視功能損傷十分重要。然而，傳統的檢查手段難以覆蓋多病種。

為解決這一難題，研究團隊基于視頻大數據，深度挖掘了不同眼病引起的嬰幼兒視功能損傷的異常注視行為模態，并依托深度學習人工智能技術，突破性地實現了對先天性白內障、先天性上瞼下垂、先天性青光眼、斜視、視網膜母細胞瘤等16 種嬰幼兒常見致盲性眼病的早期檢測。

研究人員將前端系統部署在智能手機等移動終端，形成成本更低、效率更高、效果更好的篩查方法。

在全國4 家醫療機構參與的多中心外部驗證中，這一嬰幼兒視功能損傷手機智能普篩系統的篩查準確率超過了80%。

同時，研究團隊招募了120 個家庭參與居家篩查，便捷的系統操作流程使99% 的家長都能順利完成篩查試驗，篩查準確率達85.9%。

這一成果將助力多種嬰幼兒視功能損傷相關眼病的早期篩查及治療，有望進一步降低嬰幼兒眼病篩查及治療的難度。

人工智能技術從實驗室研發到現實應用場景的落地轉化，一直是困擾醫學人工智能領域的難題。

在本研究中，研發團隊依托前瞻性的實驗設計，采集來自真實世界的嬰幼兒注視行為高通量數據進行系統研發，搭建了集嬰幼兒行為誘導、數據采集、智能分析、結果反饋于一體的嬰幼兒視功能損傷智能化篩查系統框架，以及一套穩定、高效的人工智能算法模型。

研究人員實時監控數據質量，通過人臉關鍵點重建和噪音信號濾過等多種技術手段，最終保證系統在復雜現實篩查場景中的穩定表現，可使系統適用于醫院、社區、居家等多場景篩查。

目前，團隊正在與多個公眾平臺進行對接和部署，計劃為嬰幼兒視功能損傷及相關眼病的大規模篩查提供可行方案。