AI和眼健康:利用视网膜扫描革命性地诊断
眼睛长期以来被称为“灵魂之窗”,但现代人工智能(AI)的进步揭示了它们的潜力远不止于此。当研究人员不断突破界限时,他们正在发现视网膜扫描的突破性用途,不仅仅是维护眼部健康,还用于诊断系统性健康状况,甚至能比现有方法更早预测疾病。
视网膜扫描:不止于眼睛
每年,英国大约进行2000万次眼科检查,主要是通过矫正镜片改善视力。然而,这些眼科检查即将转变为更广泛的诊断工具。视网膜扫描在眼科检查中变得越来越普遍,正在为深刻的健康应用铺平道路。
视网膜成像已被证明有效识别眼睛相关疾病,如黄斑变性或青光眼,如果不加治疗,可能会导致失明。但研究人员在问:这些扫描是否能够揭示更多?
AI正处于这一问题的前沿。在UCL眼科研究所和穆尔菲尔德眼医院等机构,科学家们正在探索视网膜扫描是否能帮助预测其他系统性疾病,推出一个全新的诊断领域:眼科学。
什么是眼科学?
眼科学是一个新创造的术语,涵盖了使用眼睛作为整个身体的诊断入口的能力。通过分析视网膜照片,研究人员能够推测一个人眼睛健康以外的更多信息。视网膜是位于眼睛后部的神经组织,提供了详细的生物数据。
例如,视网膜图像可以预测个人的体重和血压。但这仅仅是个开始。突破性研究表明,视网膜扫描可能会最早提前七年检测到帕金森疾病的早期迹象,远早于传统诊断方法。
帕金森的检测:案例研究
早期诊断至关重要,因为它使患者能够获得可能改善生活质量的治疗和疗法。安吉拉(Angela)生活在帕金森病中,她描述了因诊断延迟而面临的困难。因心脏问题被错误诊断并治疗,安吉拉失去了一年半本可用来解决她神经性疾病的时间。
安吉拉解释说,如果像AI辅助视网膜扫描这样的技术早已存在,她的帕金森病可能会更早被检测出来。“我本可以更早去言语治疗,”她分享道。“我本可以更好地享受生活,也许甚至环游世界。”这突显了早期检测和治疗对患者生活规划的深远影响。
用于检测帕金森病的视网膜扫描易于进行,但却产生了变革性的洞见。患者接受非侵入性的成像,高分辨率的视网膜照片捕捉到人眼看不见的微妙变化。随后,这些图像被处理和与庞大的数据库进行比较,依靠AI驱动。
探索视网膜的隐秘景观
视网膜扫描的诊断过程涉及分析视网膜微小的层,有时仅有一微米(千分之一毫米)厚。虽然这些层可以反映局部眼部疾病的迹象,但也揭示了包括源于大脑的系统性健康问题。影响大脑的疾病,如阿尔茨海默病或帕金森病,通常在这些内视网膜层中早期显示迹象,远在其他身体部位出现症状之前。
这一能力通过AI进一步增强,AI将这些扫描与数百万个去标识化图像进行比较,创建检出异常的强大基准。例如,穆尔菲尔德眼医院拥有超过200万个去标识化扫描的数据库,研究人员利用这些数据识别出人眼无法识别的相关性和趋势。
国家系统和大数据的力量
在视网膜诊断中使用AI的一个重要优势是集成庞大的数据系统。英国国家健康服务(NHS)通过其国家数据库为研究人员提供患者数据的访问。将患者的视网膜扫描与其更广泛的医疗记录交叉引用的能力加深了AI结果的准确性和相关性。例如,如果患者在伦敦进行视网膜扫描,但后来在曼彻斯特经历中风,数据仍可供分析。
以这种方式链接数据集使得依靠AI的模型能够识别以前未被注意到的模式和相关性,实现了对心血管事件、中风甚至如炎症性肠病等疾病的预测。
正如皮尔斯教授所解释的:“如果你能在眼科检查中开始发现这样的疾病,它对筛查和疾病预防有着巨大的影响。”确实,人们对视网膜扫描在健康状况中的更广泛用途持越来越乐观的态度。
与NHS数据的集成,使得AI系统在系统性疾病预测中表现更为出色。
系统性疾病诊断的未来
对视网膜扫描的探索远不止于帕金森病。研究团队目前的临床试验正在调查眼科学和AI是否能准确预测其他系统性疾病,例如:
- 心血管疾病,如中风和心脏病
- 呼吸问题,包括肺病
- 消化系统疾病,如炎症性肠病
这些可能性令人兴奋,因为一次简单的眼科扫描最终可能成为多种改变生活状况的早期预警系统。这为降低医疗成本和改善患者结果开辟了巨大的潜力,推动向主动护理而非反应性治疗的转变。
解决对AI的顾虑
虽然医疗保健中的AI引发了乐观,但也面临着怀疑。批评者常常强调数据隐私、机器错误或医疗决策自动化所面临的伦理挑战等问题。然而,包括安吉拉在内的许多患者对这些突破仍然持乐观态度。
“我觉得这是未来的发展方向,”安吉拉评论道。“如果我们不去重视,那可就太愚蠢了。大多数报道实际上是正面的,如果这意味着能更早被诊断,那有什么不好呢?”
这一观点反映了公众对AI进步的普遍热情,这些进步提高了医疗保健的可及性和有效性。早期诊断,尤其是对于如阿尔茨海默病或帕金森病的疾病,往往是有效管理症状与因无效治疗或误诊而失去宝贵时间之间的差异。
结论:通过视网膜成像重新定义医疗保健
视网膜成像有望彻底改变现代医疗,将眼科检查转变为系统性疾病的诊断中心。随着AI的集成,像眼科学这样的技术有可能在传统方法之前几年预测生命威胁性疾病。
随着更多的努力集中在临床试验和全面的数据分析上,视网膜成像为未来提供了一瞥——一个像帕金森病、心脏病或者中风等疾病可以被提前检测的未来,赋予患者掌控自己健康并做出明智决策的能力。与AI的进步和通过NHS这样的系统的合作相结合,广泛的变革医疗保健的可能性是无穷无尽的。
眼睛可能不再仅仅是通往灵魂的窗户——它们正变成我们健康、未来和幸福的窗户。