2024年1月4日,，附屬第六人民醫(yī)院內(nèi)分泌代謝科,、上海市糖尿病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室賈偉平教授和李華婷教授團(tuán)隊(duì)，清華大學(xué)副教務(wù)長(zhǎng),、醫(yī)學(xué)院主任黃天蔭教授團(tuán)隊(duì),，上海交通大學(xué)電院計(jì)算機(jī)系/教育部人工智能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室盛斌教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際權(quán)威刊物《自然醫(yī)學(xué)》（Nature Medicine）發(fā)表科研成果,，可精準(zhǔn)預(yù)測(cè)糖尿病視網(wǎng)膜病變進(jìn)展。
該成果是醫(yī)工交叉團(tuán)隊(duì)繼2021年成功完成糖尿病視網(wǎng)膜病變輔助智能診斷系統(tǒng)“DeepDR”研發(fā)之后,，進(jìn)一步構(gòu)建的基于時(shí)序影像序列深度學(xué)習(xí)的糖尿病視網(wǎng)膜并發(fā)癥預(yù)警系統(tǒng)“DeepDR Plus”,。該系統(tǒng)可基于眼底圖像精準(zhǔn)預(yù)測(cè)糖尿病視網(wǎng)膜病變進(jìn)展，成果為推動(dòng)全球糖尿病并發(fā)癥的智能防控貢獻(xiàn)了中國(guó)力量,，有望為全球糖尿病視網(wǎng)膜病變的篩防新策略的制定提供指引,。
糖尿病視網(wǎng)膜病變（DR）是糖尿病最常見的微血管并發(fā)癥，也是全球可預(yù)防失明的主要原因,。該病初期癥狀隱匿,，病情嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致永久視力損傷甚至失明。由于不同患者病情進(jìn)展存在較大差異,，每位糖尿病病人患DR的風(fēng)險(xiǎn)和時(shí)間難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè),。
目前，以深度學(xué)習(xí)為代表的人工智能技術(shù)已被用于DR篩查,，然而基于眼底圖像來(lái)預(yù)測(cè)DR發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)仍是全球關(guān)注的重難點(diǎn)問(wèn)題,。在糖尿病等相關(guān)慢病診療和管理的臨床實(shí)踐流程中，糖尿病患者往往只會(huì)按照相對(duì)固定的時(shí)間間隔進(jìn)行篩查或隨訪,，并發(fā)癥的確切發(fā)生或進(jìn)展時(shí)間無(wú)法知曉,，這也導(dǎo)致傳統(tǒng)深度學(xué)習(xí)模型無(wú)法實(shí)現(xiàn)疾病進(jìn)展時(shí)序軌跡的精準(zhǔn)建模，進(jìn)而無(wú)法預(yù)測(cè)個(gè)體的發(fā)病和進(jìn)展時(shí)間點(diǎn),。
針對(duì)這一困擾全球糖尿病管理的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸與臨床需求,，本項(xiàng)研究首次基于大規(guī)模醫(yī)學(xué)影像縱向隊(duì)列,，涵蓋多國(guó)多種族的超20萬(wàn)名糖尿病患者的眼底圖像和臨床數(shù)據(jù)，創(chuàng)新性提出了基于Weibull混合分布模型的疾病進(jìn)展分析深度學(xué)習(xí)框架,，創(chuàng)造性地將糖尿病視網(wǎng)膜病變的進(jìn)展和發(fā)生時(shí)間視為篩查區(qū)間內(nèi)的隨機(jī)變量,，通過(guò)生存分析與時(shí)序分布概率建模，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)糖尿病視網(wǎng)膜病變進(jìn)展的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和時(shí)間預(yù)測(cè),。
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)將該系統(tǒng)應(yīng)用于中國(guó)和印度的真實(shí)臨床流程,，證實(shí)該系統(tǒng)可在大幅降低篩查頻率和公共衛(wèi)生成本的情況下仍保持極低的漏診率，從而為將來(lái)的糖尿病并發(fā)癥防控實(shí)踐提供了個(gè)性化篩查和管理決策的依據(jù),。
早期篩查和干預(yù)對(duì)于DR的預(yù)防和管理至關(guān)重要,。國(guó)內(nèi)和國(guó)際組織大多建議無(wú)或輕度DR的糖尿病患者每年進(jìn)行常規(guī)眼底攝片檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜病變并進(jìn)行干預(yù),。然而,，由于經(jīng)濟(jì)和醫(yī)療資源等因素的限制，尤其是在中,、低收入國(guó)家,，糖尿病患者常規(guī)眼底攝片檢查的實(shí)施和普及困難重重。本研究首次實(shí)現(xiàn)了個(gè)體化糖尿病視網(wǎng)膜病變風(fēng)險(xiǎn)和時(shí)間預(yù)測(cè),，DeepDR Plus系統(tǒng)僅根據(jù)基線眼底圖像,，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來(lái)5年DR進(jìn)展的個(gè)體化風(fēng)險(xiǎn)和時(shí)間，優(yōu)于傳統(tǒng)臨床參數(shù)模型,。
此外,，DeepDR Plus系統(tǒng)可以準(zhǔn)確識(shí)別高、低風(fēng)險(xiǎn)人群,，提供了人工智能驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化的推薦隨訪間隔（低風(fēng)險(xiǎn)患者給予相對(duì)更長(zhǎng)時(shí)間的隨訪間隔建議而幾乎不導(dǎo)致威脅視力DR的漏診）和管理策略（高風(fēng)險(xiǎn)患者給予相對(duì)更嚴(yán)格的綜合干預(yù)建議）,。
人工智能驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化篩查間隔納入糖尿病視網(wǎng)膜病變篩查系統(tǒng)，特別在發(fā)展中國(guó)家,，可以極大提高眼底攝片篩查的效率,、公平性和可及性。該研究為糖尿病視網(wǎng)膜病變篩查,、預(yù)防和診療指南提供了新的證據(jù),，有望對(duì)未來(lái)糖尿病視網(wǎng)膜病變的臨床診療流程和醫(yī)療費(fèi)用等產(chǎn)生重要影響，在世界地圖上為糖尿病智能防控貢獻(xiàn)了中國(guó)技術(shù)和亞洲力量,，為“一帶一路”及全球中低收入國(guó)家和地區(qū)的糖尿病管理模式的提質(zhì)增效與改革創(chuàng)新開辟了新道路,。
