人工智能在眼科学领域的应用研究进展

人工智能(AI)作为一种寻求模拟人类智能处理问题方法的计算机科学,现阶段在众多领域发展迅猛。AI在眼科领域研究应用日趋增多。随着医疗信息化和互联网医疗的发展,医疗数据和机器学习算法不断积累,在技术和应用的发展过程中,AI系统不断优化和升级。本文从数据需求、来源及格式,相关算法应用与优化创新和硬件算力需求及提升3个方面对AI在眼科领域应用现状进行综述,分析AI在眼科领域应用的发展现状、面临的挑战及未来的发展方向。尽管现阶段AI的发展应用仍存在亟待解决的问题,但相信在不久的将来,AI将在临床医学中发挥重要的作用。

从医学生视角看眼科见习期间裂隙灯训练的必要性

目的:基于医学生视角评估裂隙灯生物显微镜(以下简称“裂隙灯”)训练的必要性,对眼科见习期间的医学生裂隙灯训练达成共识。方法:在中山大学117名2017级临床医学专业学生中,开展见习前后对照研究。所有医学生在眼科见习期间均接受裂隙灯训练。使用自行设计的问卷调查,评估学生对裂隙灯教学的个人认知、个人需求与建议,并对眼科见习前后学生在这些方面的得分进行比较。此外,通过眼科见习后的学生主观评价来评估裂隙灯训练的效果。每个条目评分采用Likert 5级评分法。采用IBM SPSS软件(版本20.0;SPSS Inc.,Chicago,IL,USA)进行统计分析。结果:共有116名(99.1%)医学生完成了调查。见习前的平均得分为19.99±3.03分,显示学生对裂隙灯用途的认知水平高;见习后的得分显著增加至22.97±2.37分(P<0.001)。对于个人需求的平均得分,见习后高于见习前(24.62±3.15 vs 23.60±2.36,P=0.009)。此外,86.2%的学生见习后认为裂隙灯实操训练有助于显著改善见习质量。大于四分之三的被调查学生倾向于增加裂隙灯训练时间(见习前后分别为76.7%和77.6%)。结论:在眼科见习中,医学生更偏好于裂隙灯训练实操;鉴于对改善见习质量的潜在作用,应在眼科见习中推荐该训练。

单中心神经眼科住院患者疾病病因及流行病学特征分析

目的分析神经眼科专科病房患者病因及病变部位分布情况。方法对2010年1月-2014年12月解放军总医院神经眼科住院患者的临床资料进行回顾性分析。结果共2 673例纳入研究,其中男性1 365例,女性1 308例,男女比例1.04：1。平均年龄（37.91±18.12）岁,其中20～60岁1 881例,占70.37%;病变部位分布：视觉传入神经系统2 376例（88.88%）,运动传出神经系统190例（7.11%）,眶周及颅内血管及软组织疾病107例（4.00%）。病因分布：视神经炎性脱髓鞘疾病845例（31.60%）,外伤性视神经病变282例（10.55%）,缺血性视神经病变236例（8.23%）,颅内肿瘤继发视神经萎缩207例（7.74%）,病因未明219例（8.19%）。结论本院神经眼科住院疾病群体以60岁以下中青年人群为主;病变性质以视觉传入神经系统障碍为主,视神经炎性脱髓鞘疾病、外伤性视神经病变、缺血性视神经病变及遗传性视神经病变是主要病因。

加快基于眼科图像数据库的眼病人工智能辅助诊断平台建设

随着人口基数的增长和社会的老龄化，人群中视功能障碍，甚至盲的问题日趋严重，传统的医疗模式已无法满足每年数量剧增的患者的复明需求。眼球位于体表，屈光间质透明，眼部的可视化特征有利于病变的直接活体观察，使得眼科图像的量化数据成为白内障、角膜病和视网膜疾病等主要致盲眼病筛查和诊断的主要依据。随着相关设备研发水平和计算机数据分析技术的不断提高，我国眼科日常医疗＂闲置＂了海量眼病诊疗数据，构建致盲眼病人工智能（AI）辅助诊断平台条件已逐渐成熟。如何整合我国丰富的眼科图像数据库资源，深化和有效利用已有的检测和分析技术，建立致盲眼病一体化AI应用平台是现阶段值得关注的重要问题。

日间手术模式下眼科手术室的流程设计与筹建搬迁

目的探讨日间手术模式下眼科手术室的流程设计与筹建搬迁,为其他医院新建眼科手术室提供借鉴与参考。方法针对眼科手术专科特色,安排具有丰富眼科手术室临床经验的护理管理人员,专人提前全程参与眼科手术室的布局与设计。包括手术室人、物流程,环境布局,眼科特殊配置、筹备,搬迁实施管理等,以适应眼科“短、频、快、大批量”快速运转的日间手术模式。结果新建眼科手术室在预定时间内正常开启运行。经统计,2018年7月启运至2019年7月,新手术室共完成53025台日间手术。运行期间无医疗护理不良事件发生,一类切口手术部位感染率低于0.01%。结论前期由具有丰富眼科手术室临床经验的护理管理人员专人负责,根据眼科专科特色,提前干预,梳理日间手术流程,充分评估准备,实施搬迁集束化管理,是确保眼科日间手术室正常启用运行的关键。

重视我国眼科人工智能发展面临的机遇和挑战

“人工智能(AI)+医疗”的结合为提升医疗质量、创新临床模式提供了新的思路,眼科AI的研究方兴未艾,但是当前眼科AI研究面临的挑战是:高质量、标准化眼科图像数据库缺乏;眼科AI算法创新能力不足;眼科AI系统的通用性欠缺;眼科AI研发的创新方向单一和局限。推动我国眼科AI研究发展的思路与策略包括:建立标准化、特征信息关联的眼科影像数据库及管理系统;加强AI创新性算法研究;研发覆盖多场景、多通道、多层级的眼科AI系统;探索眼科AI应用的创新模式。通过交叉协作,协同创新,结合虚拟现实、移动5G、功能成像、智能可穿戴设备等变革性技术的发展,以及中国脑科学计划、类脑功能研究的启动,推动我国眼科AI的跨越式发展。

基于翻转课堂的眼科见习教学模式的构建与评价

目的探讨翻转课堂教学模式在眼科见习教学中的应用及学生对该教学模式的接受度。方法选取中山大学2012级5年制临床医学专业94名学生为研究对象,在其见习教学中,将"眼外伤"章节的教学由传统模式转变为翻转课堂模式。通过问卷调查,考查学生对翻转课堂教学模式的接受度,并比较翻转课堂和传统课堂在提升学生学习成绩和综合技能方面的效果。结果 79.8%的学生认为翻转课堂是一种非常有效且具有启发意义的教学方式,84.0%的学生认为翻转课堂能让学生更主动地参与到学习当中,69.1%的学生认为应该多推广翻转课堂。问卷调查结果表明,翻转课堂在解决临床实际问题能力、查阅文献能力、与他人开展合作的能力、自主学习能力的培养方面优于传统课堂,且差异具有统计学意义(P<0.001);翻转课堂相较于传统课堂显著提升了学生成绩(P<0.001)。结论翻转课堂在眼科见习教学中具有良好的接受度,且有助于学生综合能力的培养和学习成绩的提高。

Hippo通路及其在眼科领域的研究进展

Hippo通路是一个进化上保守的信号通路,它受细胞内外多种因素的调控,通过效应分子YAP/TAZ,参与调节细胞的增殖、分化、迁移和再生等多种重要生理活动,其在组织发育、器官再生以及肿瘤发生等方面均有广泛的研究。近年来的研究显示,Hippo通路与眼部组织的发育、再生和眼部疾病联系密切。阐明Hippo通路在眼部组织中的作用有助于揭示眼科疾病发生发展的机制,对完善眼科基础研究,指导眼科临床工作都具有深远的意义。本文从Hippo通路的核心组分、生物学作用以及近年来Hippo通路在眼部组织如角膜、小梁网、晶状体、视网膜和葡萄膜中的研究进展进行了详细综述。

眼科开展医学人工智能研究的学科优势

视觉障碍严重威胁人类健康和生活质量,亟需新型的智能诊疗模式以满足巨大的防盲治盲需求。眼科开展医学人工智能研究具有明显的学科优势,包括眼睛是多脏器健康状况的观察窗口、眼科疾病具有较高的临床安全性和应用可推广性等。眼科医学人工智能研究的模式,可为其他领域的医学人工智能临床研究和应用模式探索提供重要参考作用。

PDCA循环在眼科学学术学位研究生临床前培训中的应用

计划-实施-检查-处理(plan-do-check-act,PDCA)循环以反复循环、不断改进目标和提高质量的特点,在医学教学中得到广泛应用。本文以中山大学中山眼科中心临床前培训为例,阐述了PDCA循环在眼科学学术学位研究生教学中的设计和实施,并通过理论知识、操作技能考核和问卷调查评价教学效果。结果表明,培训结束时37名(100.0%)学生的理论和操作考核均达到合格标准,27名(71.1%)学生认为在临床前培训课程中采用PDCA循环比传统教学更有效。可见PDCA循环用于眼科学学术学位研究生临床前培训,有助于学生更高效地掌握眼科学专业知识和操作技能,提高眼科学学术学位研究生的临床教学质量。

青少年黄斑中心凹下脉络膜厚度与屈光度的关联性分析

背景 脉络膜厚度与屈光不正有一定的联系,研究两者之间的关系对于屈光不正发病机制的研究有重要意义. 目的 探讨黄斑中心凹下脉络膜厚度（SFCT）与屈光度的关联性.方法 采用回顾性系列病例观察研究.收集2012年6-8月在中山大学中山眼科中心就诊的屈光参差患者40例,按年龄分为6 ～13岁组和14 ～21岁组.巩膜在13岁基本发育完全,巩膜的发育对脉络膜厚度有较大的关联,因此分2组观察不同年龄段的脉络膜厚度与屈光度的关系.常规用EDTRS视力表进行视力测量、裂隙灯显微镜及直接检眼镜检查后,快速扩瞳,再进行主观验光、客观验光.应用EDI SD-OCT测量SFCT,在EDI模式下于眼底后极部进行图像采集.应用Lenstar 900型眼轴测量仪进行眼轴长度测量.采用成组设计t检验对不同性质屈光状态下SFCT的差异进行比较,采用Pearson直线相关分析和线性回归法分析SFCT与屈光度的关系. 结果 所有患者的SFCT均值为（307.82±88.47） μm,近视眼平均SFCT为（270.60±70.57） μm,明显低于远视眼的（376.95±76.59） μm,近视眼与远视眼间SFCT的差异有统计学意义（t=6.240,P=0.000）.在6～13岁组,SFCT与屈光度间的回归系数为18.60,回归方程为Y=18.60X ＋310.79（r=0.345,F=21.110,P=0.000）;SFCT与眼轴长度之间的回归系数为-31.76,回归方程Y=-31.76X＋1 039.97（r=0.262,F =17.320,P=0.000）.14 ～21岁组,SFCT与屈光度之间的回归系数为23.38,回归方程Y=23.38X＋353.17（r=0.430,F=27.210,P=0.000）;SFCT与眼轴长度之间的回归系数为-35.82,回归方程为Y=-35.82X＋1 132.75（r=0.237,F=15.650,P=0.000）.结论 SFCT与屈光度呈正相关,屈光度越偏向正值,SFCT值越大;而屈光度向负值增加-1D,SFCT则减少约20 μm.眼轴越长,SFCT值越下降.

OCT和FFA联合检测对中心性浆液性脉络膜视网膜病变发病机制的研究

背景以往中心性浆液性脉络膜视网膜病变（CSC）的确诊主要依靠荧光素眼底血管造影（FFA），而光学断层相干扫描（OCT）与FFA的联合应用为CSC的动态观察及评价其发病机制提供了新的途径。目的通过将CSC患者的FFA图像导人OCT中，研究2种检查方法定位病变部位的一致性，探讨CSC的发病机制。方法44例单眼诊断为CSC的患者纳入本研究，包括男36例，女8例；年龄（39．34±5．3）岁，视力0．64±0．27。所有患者均进行了FFA和OCT检查。在Topcon3DOCT1000中导人FFA图像，直接对照OCT病灶与FFA渗漏点，观察二者病变部位的一致性，并用OCT方法测量中心凹神经上皮厚度及其脱离高度。结果OCT显示视网膜色素上皮（RPE）的改变包括RPE脱离34例（77．3％），RPE小隆起和粗糙10例（22．7％）；在RPE脱离的34眼中OCT与FFA定位一致者占31例31眼（91．2％），2种结果不一致者为3例3眼（8．8％）。OCT检测CSC患眼中心凹神经上皮层的厚度为（138．5±19．40）μm，与正常眼的（137．35±5．01）μm比较，差异无统计学意义（t=0．39，P〉0．05）；神经上皮层脱离的高度为（263．34±126．7）μm。结论CSC的病理机制为RPE脱离继发黄斑区神经上皮脱离，FFA渗漏点基本与OCT所测RPE脱离的部位相对应。无RPE脱离者可能与RPE通透性改变有关，OCT能精确测量中心凹神经上皮厚度及脱离的高度。

多西环素诱导单核细胞系THP-1凋亡的实验研究

目的:研究多西环素诱导THP-1细胞凋亡的作用。方法:以PMA诱导THP-1细胞分化贴壁,分别按0mg/L、5mg/L、10mg/L、20mg/L、40mg/L、80mg/L的浓度梯度加入多西环素,作用12h或48h,设空白对照组。观察细胞形态变化,采用MTT法检测THP-1细胞活性,AnnexinⅤ和PI双染色后用流式细胞仪检测THP-1细胞早期凋亡,末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记(TUNEL)检测THP-1细胞晚期凋亡。结果:随着多西环素浓度增高,THP-1细胞收缩变圆,细胞间距增宽乃至完全分离,死亡、崩解的THP-1细胞逐渐增多。MTT法显示随着多西环素作用浓度增高,活性THP-1细胞数量逐渐下降。流式细胞仪检测和TUNEL检测显示THP-1细胞的早期凋亡和晚期凋亡率均伴随多西环素作用浓度的升高而升高。结论:本实验首次阐明多西环素可以诱导人THP-1细胞凋亡,其效应呈明显的剂量依赖关系。

重视中心性浆液性脉络膜视网膜病变的鉴别诊断

中心性浆液性脉络膜视网膜病变（CSC）是眼科常见病,以黄斑区浆液性视网膜脱离为典型特征,但部分患者可存在弥漫性视网膜色素上皮病变、脉络膜新生血管形成、大泡性视网膜脱离、纤维素性渗出等不典型表现.由于不典型CSC的表现和症状与息肉状脉络膜血管病变（PCV）、可累及后极的炎症类疾病（如Vogt-小柳-原田综合征）等类似,一些其他全身及眼部疾病也可引起浆液性视网膜脱离及不典型CSC表现,临床上常造成误诊或漏诊,而上述不同疾病的治疗方法存在很大差别,因此,眼科医师应该充分了解CSC的表现特征,尤其是不典型表现,注意患者全身情况,包括糖皮质激素的使用,做到准确诊断,合适治疗.

新PCI生物测量仪的重复性、再现性和一致性

【目的】评估基于部分相干干涉测量原理的新型眼生物测量仪Myopia Master用于测量眼轴、角膜曲率的重复性和再现性,比较其与IOL Master 500的一致性。【方法】同一名操作者随机先后顺序使用新型眼球生物测量仪Myopia Master和IOL Master 500采集屈光不正儿童右眼数据,以评估两仪器间一致性。其中部分儿童接受了My-opia Master重复性、再现性评估。数据包括眼轴(AL)、平坦角膜曲率(Kf)、陡峭角膜曲率(Ks)、平均角膜曲率(Km)、J0、J45。【结果】136人纳入一致性研究,其中58人纳入重复性和再现性研究。Myopia Master在AL测量中显示出高重复性、再现性(重复性Sw=0.02 mm,ICC=0.999;再现性Sw=0.04 mm,ICC=0.998),在角膜曲率测量显示中等的重复性[Sw范围:(0.04~0.12)D,ICC:(0.861~0.991)]和再现性[Sw范围:(0.06~0.20)D,ICC范围:(0.835~0.992)]。Myo-pia Master与IOL Master 500测量平均差异为AL(-0.01±0.04)mm、Kf(-0.09±0.15)D、Ks(-0.47±0.40)D、Km(-0.28±0.23)D、J0(0.18±0.20)D和J45(-0.01±0.12)D。【结论】在儿童近视筛查中AL和角膜曲率测量中显示出高重复性和再现性,但临床上AL和角膜曲率在Myopia Master和IOL Master 500之间不可互换使用。

小鼠酪氨酸酶siRNA的体外有效性实验研究

目的通过RNAi技术,筛选出针对小鼠酪氨酸酶的有效siRNA,为酪氨酸酶异常等人类疾病的动物模型制作及该类疾病的预防和治疗奠定基础。方法利用针对小鼠酪氨酸酶mRNA的不同干扰片段分别转染小鼠黑色素瘤B16细胞系,同时采用阴性干扰片段转染作为阴性对照,单纯脂质体转染作为空白对照。使用实时荧光定量PCR、酪氨酸酶活性测定和黑色素含量测定3种方法分3个时间点于转染后24、48、72 h对不同组的细胞干扰结果进行检测。结果siNM-011661-001、siNM-011661-002、siNM-011661-003三个干扰片段均能在转染后发挥一定的干扰作用,其中siNM-011661-001在转染后发挥的干扰效果最强,在降低酪氨酸酶基因mRNA表达、酶活性、以及黑素含量三方面分别能起到82.81%、64.73%、52.53%的抑制作用。结论针对小鼠酪氨酸酶的siNM-011661-001序列能在转录后水平发挥高效、稳定的基因沉默作用,是发挥RNAi的优势序列。

神经眼科会议纪要——第十五次全国眼科学术大会暨25界亚太眼科学会年会（APA02010）

中华医学会第十五次全国眼科学术大会暨25届亚太眼科学会年会（APA02010）于2010年9月16～20日在北京圆满召开。神经眼科学在我国的发展和进步，在这次盛会上得到了充分表现。

细胞膜表面蛋白多糖Syndecan-4在眼科学领域的研究进展

多配体蛋白聚糖-4（syndecan-4）是广泛表达于细胞膜表面的蛋白多糖，它不仅可作为“共受体”参与多种生长因子的信号转导，而且可作为细胞骨架蛋白和细胞外基质的桥梁，参与调控细胞的黏附、增生和迁移，为近年来肿瘤、心血管系统等诸多领域的研究热点。在眼科领域，syndecan-4与脉络膜新生血管形成、小梁细胞骨架蛋白重构和创伤后愈合反应有关。本文对syndecan-4的分子结构、功能和在眼科领域的研究前景进行了综述。（国际眼科纵览，2013，37：30—35）

尼古丁通过调节巨噬细胞极化加重实验性脉络膜新生血管的形成

目的:探究巨噬细胞在尼古丁加重脉络膜新生血管(CNV)形成中的作用。方法:饮用尼古丁水溶液(100 mg/L)4周后,使用激光诱导小鼠CNV模型,7 d后用异硫氰酸荧光素标记的葡聚糖心脏灌注,测量CNV面积。分别于激光后1、3、7和14 d采用免疫荧光法检测巨噬细胞的时间和空间分布。采用RT-qPCR检测巨噬细胞相关分子标志物的mRNA表达。同时采用ELISA法检测激光后第1和3天视网膜色素上皮-脉络膜-巩膜组织中血管内皮生长因子(VEGF)、细胞间黏附分子1(ICAM-1)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素6(IL-6)的表达。结果:尼古丁显著增加CNV的渗漏程度及CNV的面积,尼古丁组的重度渗漏率和CNV面积分别为56.25%和(17569.96±1444.00)μm^2,显著高于对照组的31.25%和(10158.63±711.00)μm^2(P<0.05)。尼古丁促进了M2型巨噬细胞的浸润,增加了M2/M1型巨噬细胞的比率(P<0.05)。尼古丁也促进了M2型巨噬细胞相关分子标志物的mRNA表达,并且促进了VEGF、ICAM-1、TNF-α和IL-6的分泌(P<0.05)。结论:尼古丁可以促进M2型巨噬细胞的极化,增加M2/M1巨噬细胞的比例,从而促进CNV的发展。

医护一体化管理模式在眼底病中心日间病房的应用

目的:探讨医护一体化管理模式在眼底病中心日间病房中的应用与成效。方法:2015年6月至2 0 1 6年6月于眼底病中心实行医护一体化管理模式,通过问卷调查比较实施前后医生和患者对护理工作的满意度。结果:医护一体化管理模式实行后,医生满意度显著提高,差异有统计学意义(t=-4.412,P<0.01),患者满意度有所提高,差异有统计学意义(t=2.592,P=0.01)。结论:采用医护一体化管理模式对眼底病日间手术住院患者进行管理,加强医护沟通,可有效提高护理质量,保障患者医疗、护理的安全性。