摘要:专栏中,我们将通过三篇文章,从患者全生命周期需求变化、优质眼科医疗资源下沉、数字化发展助力诊疗创新等不同视角,呈现我国白内障诊疗事业发展过程中,医护工作者、患者、政府与企业等多方力量的协同合作,为更多人实现清晰视界与美好生活而不断追光前行,撬动更多人对眼健康的
2024年10月,南方周末发起「让eye无碍」系列专题,通过科普条漫、微纪录片等内容,启发公众对眼健康的认知,呼吁不让白内障等眼
疾成为幸福生活的阻碍。医疗技术的迭代和社会支持的进步,共同托举起中国白内障诊疗在数十年间实现了白内障手术追求从“看得见”到“看得好”的华丽转变。
在即将推出的
#追光前行者#专栏中,我们将通过三篇文章,从患者全生命周期需求变化、优质眼科医疗资源下沉、数字化发展助力诊疗创新等不同视角,呈现我国白内障诊疗事业发展过程中,医护工作者、患者、政府与企业等多方力量的协同合作,为更多人实现清晰视界与美好生活而不断追光前行,撬动更多人对眼健康的关注,为中国眼健康事业未来发展汇聚更多光亮。文 | 李瞬
编辑 | 柏诗
2017年2月,基于深度学习算法,中山大学中山眼科中心建立了“CC-Cruiser先天性白内障人工智能平台”,并于两个月后,设立了全球首个眼科“人工智能门诊”。10月,CC-Cruiser人工智能平台便被评为全球医学界的11大AI事件,列入IEEE Spectrum的“AI vs Doctors”专题1。从白内障超声乳化联合人工晶体植入术,到精准屈光性白内障手术的术式创新;从眼科专家级的AI门诊,到精准捕捉语言前婴幼儿视觉损伤的婴幼儿视功能人工智能评估系统……始于“患者需要什么”的数字化诊疗革命,让白内障等眼科疾病的诊疗迎来划时代突破,技术正成为患者看见精彩世界的“第三只眼”。
“懂医疗知识,能够帮助到很多人。”林浩添对于学医的信念,源于父亲当年做医生为邻里百姓治病之时。目睹基层医疗技术的相对匮乏,和老百姓对优质医疗资源的渴求之后,他比同龄人更早意识到了医疗资源供需之间的矛盾,也真正感受到了普及、提升医疗服务为全社会带来的福祉。
1999年,林浩添以优异的成绩考入中山医科大学(现中山大学中山医学院)时,眼科学已是其中最好的专业之一。“小眼睛、大世界”,在他看来,眼病不仅能折射出动脉、神经组织等全身器官系统的很多问题,还直接影响到患者对世界的感知。于是,他毅然投身眼科学领域,希望能够实实在在地帮助到每一位有需要的患者。
在白内障领域,成人白内障手术相对比较成熟,但婴幼儿先天性白内障的治疗一直是世界级难题。“儿童眼部发育尚未完成,其解剖结构、特点与成人差异较大,手术难度大、风险高,且并发症多。”中山大学中山眼科中心主任、医院院长林浩添教授介绍道。在中国,先天性白内障患病率约万分之五,致盲率为22%-30%2。一旦患病,将对孩子的一生,乃至家庭生活造成巨大影响。“从患者需求出发,寻找技术来解决问题”始终贯穿在我国白内障诊疗的临床一线:攻破技术难关,集社会之力,满足患者未尽之需。
图/中山大学中山眼科中心主任、医院院长林浩添
在中国白内障微创手术开创者——刘奕志教授带领下,林浩添教授与团队成员持续攻关先天性白内障临床技术,经过数年努力,终于在2016年迎来了突破性发现——通过创新的超微创白内障手术保存晶状体赤道部的内源性干细胞及其微环境,术后原位再生出功能性晶状体,成果以原创论文发表于《Nature》杂志,引发国际广泛关注,同年底,该研究被《Nature Medicine》评为“2016年生命医学的八大突破性进展之一”。
这是中国团队主导的研究成果首次获此殊荣,不仅为全球先天性白内障治疗提供了全新策略,也开辟了组织再生及干细胞临床应用新方向。
当晶状体原位再生成功应用于先天性白内障的临床治疗,一位位婴幼儿患者获益于这一全球突破性技术,真正“看见”自己降临的这个新奇而美好的世界。
“医生一直都在改变,诊疗能力是一个不断进步的过程,不仅是理念的更新,技术的提升,从年轻医生到中坚力量,得越来越从更高的站位去考虑整个学科或领域的发展。”林浩添表示,把握需求、追求技术,不断解决更难的问题,不仅是专家和团队努力的目标,也是整个医院、医疗体系的目标。
从患者需求出发,技术不再是冰冷的代码,而是解决问题的光。医学与技术的深度融合,也许正是光透进来的地方。
“如果足够老,几乎每个人都会(出现)白内障。”积累多年临床工作经验的林浩添愈发体会到眼科疾病的普遍和现实诊疗的痛点——大部分基层医疗机构没有专业的眼科诊疗力量,三甲医院眼科则患者扎堆。
曾把计算机作为高考第二志愿的林浩添,凭借对前沿技术的兴趣与好奇,从人工智能(AI)中找到突破口,他和团队率先开展了人工智能在白内障诊疗中的探索。机器视觉是人工智能正在快速发展的一个分支,简单来说,就是用机器代替人眼来做测量和判断。“AI视觉的原理是通过理解人类视觉实现,而我们一直在跟人类视觉打交道。”眼科也成为更早探索应用机器视觉等人工智能前沿技术的学科之一。
作为中山大学中山眼科中心人工智能学科带头人,林浩添早已默默将人工智能引入临床诊疗。2016年,通过与西安电子科技大学刘西洋教授合作,利用深度学习算法建立模型,二人创建了全球首个人工智能白内障诊疗云平台CC-Cruiser系统——它能够以云服务的形式,辅助医生完成先天性白内障的诊断、风险评估,并提供治疗建议。同年5月,全球首个眼科人工智能门诊在中山眼科中心开诊。
“早期白内障无法直观看出来,需要通过显微镜和检查设备把细微的改变拍出来再看。”AI白内障诊疗不仅大大提高了白内障早期筛查的准确率,也使得医生能够更早介入,提前进行防治。
图/林浩添为患者检查
在多数人对AI技术的真实世界应用持怀疑态度时,AI眼科医生正走入寻常百姓家,也标志着我国智能眼科开始迈入新的阶段。
“一年约3万台白内障手术,每一台都是显微镜高清录像,‘喂’给人工智能模型进行学习。”林浩添进一步解释,AI会在术中实时监控并提前警示风险,能有效避免传统考核中的主观偏差;AI学习结果能够应用在年轻医生的临床教学中,判断操作水平、进行相应指导,也为医疗培训注入新的活力。
多方持续深度学术与实践交流,正在推动着数字化诊疗的临床应用。如显微镜基于EMR和设备连接、数据传输等技术,带来更精细的图像显示,助力实现手术可视化与诊疗互联,实现了从诊所到手术室的连接,提高诊疗效率和结果。
在婴幼儿的眼疾诊疗领域,利用数字化诊疗技术早发现、早干预,更显得尤为关键。由于婴幼儿表达能力还未完善,无法很好地配合现有视功能检查,如果发生眼病,难以及时干预治疗,从而导致患者长达几十年低视力甚至致盲,将给家庭和社会带来沉重的负担。国家疾控中心数据显示,全国5000万0-4岁婴幼儿中,眼病发病率超过9%。研发婴幼儿视功能筛诊技术,以对视功能损伤及相关眼病进行早筛早治,是一个亟待解决的公共卫生问题。
依托中山大学中山眼科中心“儿童白内障之家”对儿童白内障的数据共享和标准化研究,历时8年,林浩添和团队联合移动医疗及人工智能技术,前瞻性采集来自3652名婴幼儿的超过2500万帧注视行为,构建了全球首个婴幼儿视功能损伤手机智能筛查系统,多项AI技术陆续得以开发应用,涵盖儿童白内障风险预测、筛查、诊断、治疗以及长期随访等全病程管理。
现在,在智能手机应用终端即可实现婴幼儿视功能的居家筛查:只要看3分钟动画,就能检测16种常见致盲眼病,准确率达85.9%。2023年1月,该系统正式上线,目前已全部免费提供给家长使用。“这就是一个数字化技术的介入过程,让普通人能够应用技术,把健康掌握在自己手里。”
从诊疗过程的数据信息化,到深度模拟医生诊断思维,利用人工智能技术辅助医生,推进数字医学高质量发展,林浩添认为,包括AI在内的数字化,其意义不仅是门槛降低、成本降低,更重要的是将应用范围变得越来越广、准确率越来越高。
医疗技术的普惠,正是光在另一种意义上的普照。这种从需求出发不断创新的精神,正推动整个眼科诊疗模式向着更高效率、更高精准度的方向迈进,也正培养更多会操作前沿技术设备、探索突破性创新应用的医疗力量。
数字化浪潮下,眼科诊疗正打破学科和技术合作的边界,一个全流程、全场景的眼科数字化诊疗新生态正在被构建。
眼底手术的精度曾是医生实操的极限挑战——复杂精细的眼部结构,薄如蝉翼的视网膜和晶状体囊膜——微米级偏差都可能导致视功能损伤和并发症风险。传统手术依赖医生数万次操作积累的肌肉记忆,在显微镜视野下操作,而人手先天存在约100微米且无法克服的生理性震颤。
如今,数字化技术的跨界应用正重塑这场人类极限的"微观战争":随着眼科手术机器人辅助系统的发展迭代,基于AI技术的引导系统如同为医生装上"透视眼";稳定系统让仅存于理论之中的高难高危眼底手术成为现实;5G远程操控系统甚至能让专家在千里之外完成微米级眼科手术……前沿技术设备不仅突破了医者的生理和时空桎梏,更让上自九十多岁高危患者,下至婴幼儿孩童都能平等触达这份"微米级的生命奇迹"。
图/林浩添正在进行手术
2023年6月,中山大学中山眼科中心联合中山大学计算机学院等跨界团队在海南省眼科医院完成了全球首例5G远程微米级眼科手术,精密程度相当于将药物精准地打入头发丝,机器人自此延伸成为眼科医生“更稳的手”。“全部一次性成功,没有并发症,手术效果安全稳定。”数字化诊疗正极大地推动医疗资源的下沉,促进医疗服务的普及与均衡发展。
“兵无器不利”,医疗领域的数字化促进了医疗设备的革新,眼科显微镜设备可以支持医生通过3D眼镜查看立体成像,在显示器上观察显微镜内的手术细节,辅助医生在手术中进行可视化手术操作和规划。去年进博会上,新一代超声乳化和玻璃体切割一体化手术系统问世首展,同时生物测量仪可通过图像引导技术,以端到端的设备连接,以期帮助白内障和屈光患者获得良好的治疗结果。
林浩添相信,伴随数字化进程的快速发展,眼科诊疗还将继续乘风破浪,加速变革。“我们作为一线工作的医生,是医疗需求的提出方,也是技术教育和应用的评价方,从而形成一个完整闭环。在这个过程中,有更多懂需求、懂医疗的多方力量协同参与,才能融合得更好,对患者、医生、社会都有益。”
高速更迭的算法、科技,已被注入人类对于完美、清晰视觉空间的寄托、希冀和期待。当越来越多的白内障患者能够在每个清晨迎接新的曙光,每一位婴幼儿能够“看见”他们降临的这个世界,像林浩添一样找寻新路径、拨开旧“迷雾”的追光者们,终将收获“让eye无碍”的价值认同——用科技与人文相融并济的诊疗成就眼健康的新生态,让更多人有机会选择一个新“视界”。
参考资料:
1.EEE Spectrum, Volume: 54, Issue: 10, October 2017. DOI: 10.1109/MSPEC.2017.8048826
2. 眼科学(第9 版),第1 版,978-7-117-26667-3. https://ccdas.pmphai.com/appdisease/toPcDetailsessionId=&knowledgeLibPrefix=disease&id=0001AA100000000EM2K1
来源:健言