近日，生物芯片北京國家工程研究中心聯(lián)合清華大學(xué)、廣東藥科大學(xué)、內(nèi)蒙古國際蒙醫(yī)醫(yī)院、四川大學(xué)華西醫(yī)院等18家研究機(jī)構(gòu)在Springer Nature出版平臺的新刊Med-X創(chuàng)刊號上發(fā)表了題為“Noninvasive and affordable type 2 diabetes screening by deep learning-based risk assessment and detection using ophthalmic images inspired by traditional Chinese medicine”的重要研究論文，該研究為糖尿病的篩查和預(yù)防工作提供基于中醫(yī)目診的新思路。
隨著人們生活節(jié)奏的加快，糖尿病越來越普遍，很多人都不知道自己是否患有這種疾病。中醫(yī)認(rèn)為眼睛表面的特征與糖尿病的風(fēng)險水平之間有關(guān)聯(lián)關(guān)系，這為糖尿病篩查提供了新思路。該研究構(gòu)建了基于深度學(xué)習(xí)的眼表圖像評估2型糖尿?。╰ype 2 diabetes, T2DM）風(fēng)險模型OcularSurfaceNet。該模型可以作為一種使用簡便、低成本、無創(chuàng)的工具，促進(jìn)大規(guī)模人群糖尿病篩查和預(yù)防。
本次研究從中國13個地區(qū)，使用白睛無影成像健康智能分析系統(tǒng)（目診儀）采集了7.97萬人的50.8萬張眼表圖像（圖1a），再對眼表圖像進(jìn)行了分割和數(shù)據(jù)增強(qiáng)，然后構(gòu)建了基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的眼表圖像輔助T2DM風(fēng)險評估和診斷模型，并通過使用不同視角的合并圖像和單獨圖像，調(diào)整模型的注意力，實現(xiàn)全局和局部的眼象特征的融合。（圖1b）。
（a）
（b）
圖1 研究概述
作為博奧自主研發(fā)的明星產(chǎn)品，“目診儀”以中醫(yī)目診和西醫(yī)球結(jié)膜微循環(huán)為理論基礎(chǔ)，采用現(xiàn)代工程技術(shù)、大數(shù)據(jù)人工智能技術(shù)，拍照記錄白睛眼象，利用深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)，進(jìn)行特征提取、智能分析，自動給出中醫(yī)證候和易發(fā)病癥報告，并依據(jù)評估結(jié)果自動為受檢者制定個性化健康管理方案。技術(shù)突破了傳統(tǒng)人工經(jīng)驗依賴，為健康管理、治未病提供了新型、經(jīng)濟(jì)、無創(chuàng)的篩查技術(shù)和手段，推動了中醫(yī)診療向客觀化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化和科學(xué)化的方向發(fā)展。
目診儀
白睛無影成像健康智能分析系統(tǒng)（注冊證編號：川械注準(zhǔn)20182160164）自問世以來備受矚目，2017年被評為“中國醫(yī)藥生物技術(shù)十大進(jìn)展”，并先后榮獲中國設(shè)計“紅星獎”、“北京市新技術(shù)新產(chǎn)品（服務(wù)）”、“全國治未病服務(wù)適宜技術(shù)設(shè)備”，2019年雙創(chuàng)周中關(guān)村新技術(shù)新產(chǎn)品以及中華中醫(yī)藥學(xué)會授予的“適宜技術(shù)國際推廣項目”等榮譽和獎項。
以往基于人工智能的眼科圖像輔助疾病診斷研究主要集中在視網(wǎng)膜底像圖像和裂隙燈圖像。然而，眼表也存在明顯的特征，這些特征與視網(wǎng)膜底部的血管系統(tǒng)相互連接，更容易觀察并對微循環(huán)的變化更為敏感。在本研究中，我們評估了使用眼表面圖像構(gòu)建用于T2DM風(fēng)險評估的人工智能模型的可行性。
本研究構(gòu)建了基于深度學(xué)習(xí)的眼表圖像輔助T2DM風(fēng)險評估和診斷的模型OcularSurfaceNet。在包括1.25萬例樣本的獨立多中心驗證下，該模型用于識別T2DM風(fēng)險的受試者工作特征曲線下面積 （AUROC）95%CI為0.89–0.92，用于診斷T2DM的AUROC 95%CI為0.70–0.82。
本研究受中醫(yī)目診理論啟發(fā)，證明了與眼科傳統(tǒng)圖像（視網(wǎng)膜底像圖像和裂隙燈圖像）相比，眼表圖像這一新型眼科圖像用于疾病風(fēng)險評估和診斷的可行性和潛力；同時建立了一個基于眼表圖像的2型糖尿病風(fēng)險評估和診斷模型，使得目診儀可以作為一種使用簡便、低成本、無創(chuàng)的工具，用于在大規(guī)模人群中篩查2型糖尿病高風(fēng)險者，這對于2型糖尿病的預(yù)防醫(yī)學(xué)具有重要意義，有望對未來的臨床實踐起到積極促進(jìn)作用。
博奧生物集團(tuán)以“致力技術(shù)創(chuàng)新 成就健康夢想”為使命，結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)、人工智能等高科技手段，為傳統(tǒng)中醫(yī)的望聞問切、辨證論治等提供了數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化的大健康管理平臺，使得中醫(yī)智能診療更加具象化，診斷研究結(jié)果也更趨于準(zhǔn)確。未來，博奧生物將繼續(xù)推動中醫(yī)藥“守正創(chuàng)新”，助力中國傳統(tǒng)中醫(yī)的國際化進(jìn)程，讓中醫(yī)惠及全球。
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