机器智能辅助诊断眼底病变综述

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1、基于机器视觉的眼底病变辅助诊断1、眼科影像学在眼底病中的应用世界卫生组织公布的权威数据显示，中国已成为世界头号盲人大国，且存在高致盲风险的低视力人群数也位居全球第一。据表明，面对总人数高达1.5亿之巨的盲人与存在视力问题的人群，平均每位眼科医生需要解决超过5000人的眼健康问题，几乎是一个“不可能完成”的任务。存在着偏远地区缺少眼科专业医生，发达地区大型医院眼科医生供不应求的现状。随着医学与现代科学的不断发展，医学影像学(MedicalImaging)就是众多与医学相关的新兴交叉学科之一，已广泛用于医学诊断领域，在临床应用中可为疾病的诊断

2、提供大量科学和直观的依据，可配合临床的症状、化验等进行最终的准确病情诊断，也可很好地应用于治疗方面。医学影像学是眼科疾病诊断的基础，可获取诊断和治疗所需的形态学、定性和定量的指标，其中，眼科影像学设备是眼科诊疗的关键。眼科影像学诊断方法可分为：射线诊断(x线、CT和MRI等)、声像诊断(A超、B超、CDI和UBM)、眼底血管造影(FFA和ICGA)和光像诊断(角膜地形图、晶状体形状图和眼底地形图等)，见表1.表1眼科影像学应用眼科影像学方法主要临床应用裂隙灯显微镜眼前节结构及相关病变检查眼底照相机眼底视网膜、视网膜血管、视盘、黄斑及相关病

3、变检查荧光素眼底血管造影(FFA)眼底血管形态、细微变化、视网膜血液循环和色素上皮层检查吲哚青绿血管造影(ICGA)视网膜、脉络膜循环结构和脉络膜血液循环情况检查相干光断层成像(OCT)视网膜、黄斑相关病变检查，眼前节结构、视神经纤维层测量视网膜厚度分析仪通过三维视网膜厚度地形图进行各种常见眼底病变的诊疗A型超声眼部的生物测量和病变性质判断B型超声眼球和眼眶组织的形态学检查超声生物显微镜(UBM)玻璃体周边检查和视网膜周围检查彩色超声多普勒成像(CDI)眼球、眶部血管性病变检查和肿瘤的血流特征检测激光扫描检眼镜(SLO)眼底血管造影，眼底

4、及视功能检查电子计算机断层扫描(CT)眼球、眼眶及眶周组织病变检查磁共振成像(MRj)眼球、眼眶及眶周组织的软组织检查随着社会经济的迅速发展,生活水平的提高,生活模式的转变,以及人口老龄化的快速到来,全球糖尿病、高血压等病症的患病率和患者数正以惊人的速度增长。以糖尿病为例，我国近20年来糖尿病患病率增长了10倍左右,根据世界银行亚太地区报告的预测,糖尿病将在下一个十年成为我国最流行的疾病。糖尿病、高血压、高度近视患者都是患眼底病几率较大的人群。糖尿病性视网膜病变、高血压导致的视网膜动脉硬化等属于眼底病变，都可能导致失明或视觉损伤。眼底是指

5、用肉眼无法窥见的眼球后段球内组织，眼底疾病变包括了视网膜，脉络膜，视神经及玻璃体的炎症，肿瘤，各类血管的病变，各种变性疾病及多系统疾病引起的眼部病变。不仅种类繁多，而且对视功能损害较大。目前常见而又影响视功能的眼底疾病有糖尿病视网膜病变，老年性黄斑病变，视网膜静脉阻塞等等。眼底疾病变常见于动脉硬汉，高血压，糖尿病，肾炎，贫血，流感，结核，高度近视，颅内上位性病变等。如果能够得到尽早的诊断和治疗，则可以有效的控制病情的发展；另一方面，通过对眼底病变的观察，可以辅助诊断其他疾病的发展。常见的眼底病变影像诊断方式有：1、检眼镜。目前常用的直接检

6、眼镜检查方式，费时费力，一些瞳孔较小的患者需要进行散瞳，易引起眼压升高，不适用于高血压、青光眼等不适于进行散瞳检查的患者。2、免散瞳眼底照相。利用高感光原理,提高相机的感光度,使用较弱光线(瞳孔较大)对眼底进行照相，能够在短时间取得图像，如果不清晰，则可以通过现代技术手段降低误差，方便资料存储。且成像清晰，能够看到更多细节，极大地缩短了诊断周期，并减轻了散瞳剂给患者带来的痛苦。在控制质量上和二次取得图像方面，具有比较优势。同时也能在小瞳孔的条件下，将眼底图像加以记录，防止胶片作为存储介质的缺点。受试者能够取得良好依从性。3、荧光素眼底血管

7、制影。是20世纪60年代兴起的眼科检查手段。利用荧光素钠做为制影剂畴前臂静脉快速注入，当荧光素钠随血流进入眼底血管时，通过一组滤色片的眼底摄影机，持续拍摄眼底血管外染料轮回时接收激发光线发射出的荧光形态，以察看视网膜动态轮回的过程，从而得以体会眼底血管的微细结构和微轮回的变化，为诸多眼底病的发病机理、诊断、医治和预后评估供给按照。但不适应于患严重心、肝、肾疾病者或对药物有过敏史者、孕妇。作为近视、糖尿病、高血压等健康疾病的多发国家，目前眼底病患数量日益增大而医疗力量不足的现状，国家医改政策趋向于将病人留在社区，常见病、多发病、慢性病、眼科

8、需接受分级治疗。而社区的眼科医疗队伍更是严重缺乏。如果能用人工智能辅助进行眼底照相图像筛选，对于合理国内医改越眼底照相设备对于提高效率和整体治疗水平至关重要。2、国内外眼底病变辅助诊断研究的现