我國自主研發(fā)的嵩岳機器人在為廣大患者服務的同時，也打響了中國眼科AI的品牌，走在了世界的前列。

近年來，隨著國際醫(yī)學界在神經網絡深度學習方面取得的長足進步，人工智能掀起了一個前所未有的熱潮。在眼科和視覺科學領域，AI應用呈爆發(fā)式增長。國際規(guī)模最大的眼科與視覺科學研究年會（ARVO）相關文獻報道由2017年的8篇猛增到2018年的49篇。

2018年4月11日，美國衛(wèi)生監(jiān)管機構食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準了一款眼科人工智能技術的應用產品，而這一產品正是針對糖尿病視網膜病變進行篩查的AI軟件。

不過，F(xiàn)DA所推進的視網膜病變AI應用產品目前還停留在軟件階段，真正的“完全體”卻首先在中國驚艷亮相。2018年6月5日上午，在全國愛眼日活動期間，河南省人民醫(yī)院、河南省立眼科醫(yī)院在“糖尿病視網膜病變篩查人工智能機器人新聞發(fā)布會”上宣布，第一代“嵩岳”機器人醫(yī)生正式上崗。它不僅是國內首批進入CFDA三類醫(yī)療器械審批程序的AI醫(yī)療產品，而且是國際上首個利用深度卷積神經網絡技術，對視網膜病變作出人工智能輔助診斷的機器人醫(yī)生。

今后，嵩岳將成為該院眼科醫(yī)生的“得力助手”，在它的幫助下，以往早期診斷率較低的糖尿病視網膜病變將得到高水平的診斷和篩查，及時發(fā)現(xiàn)“病灶”解決問題。

功能強大特點鮮明

糖尿病是一種涉及全身多系統(tǒng)的疾病，全球發(fā)病率約5%，我國高于10%。2011年我國糖尿病發(fā)病人數(shù)為9200萬人，2017年超過1億人，位列全球第一。由于對糖尿病的控制情況不一，我國30%的患者還會出現(xiàn)糖尿病視網膜病變，從而導致失明等嚴重后果。據(jù)統(tǒng)計，此類患者的早期診斷率很低，普通眼科醫(yī)生的初次診出率不足一半，眼底病專業(yè)的眼科醫(yī)生診出率在70%～80%。

河南省人民醫(yī)院眼科研究所副所長雷博告訴記者，糖尿病視網膜病變雖然危害嚴重，但是可防、可治。大量研究顯示，及時發(fā)現(xiàn)病變，第一時間進行干預，嚴格控制糖尿病危險因素（如血糖、血壓、血脂、煙酒等）能有效地減緩病情發(fā)展，從而穩(wěn)定視力，提高生活質量。因此，加強對糖尿病患者的早期診斷和規(guī)律篩查，已成為糖尿病視網膜病變防治中的重要環(huán)節(jié)。

但是，面對如此龐大的糖尿病和糖尿病視網膜病變人群，我國眼科隊伍卻明顯不足。粗略估計，河南省糖尿病視網膜病變患者有300萬人，而全省眼科醫(yī)生才1416人，缺口巨大。

為此，河南省人民醫(yī)院從2016年開始，啟動了眼科人工智能的研發(fā)工作，希望通過人工智能閱片，快速、準確、高效地對糖尿病視網膜患者進行篩查和診斷。

據(jù)介紹，研發(fā)分為兩個階段。第一階段主要是軟件的開發(fā)，團隊成員包括河南省人民醫(yī)院（河南省立眼科醫(yī)院、河南省眼科研究所）金學民教授團隊、北京協(xié)和醫(yī)院和北京同仁醫(yī)院的眼科專家，以及北京致遠慧圖科技有限公司的工程師。研發(fā)團隊基于對7萬張眼底照片和100余萬標注病灶的深度學習,對各期糖尿病視網膜病變作出了更為詳細的診斷，并分級分類，在程序中提示出了相關病灶，最終建立起了糖尿病視網膜病變人工智能診斷系統(tǒng)。

在此基礎上，研發(fā)團隊于2018年3月進入了研發(fā)第二階段，即機器人硬件的研發(fā)，使其具備了人機交流、信息收集、遠程診斷、打印報告等強大功能。

雷博表示，嵩岳第一代目前的主要應用范圍是糖尿病視網膜病變的篩查、病變分級及提供相應診療建議。該機器人具有以下幾個特點。

一是機器人不僅可對各期糖尿病視網膜病變作出診斷，還可以提示相關的病灶；二是具有業(yè)界最好的糖尿病視網膜病變篩查性能，其敏感性和特異性均達90%以上；三是診斷速度快，5秒鐘內即可完成診斷，并打印出結果；四是對于少量機器人不能確定的診斷結果，可通過河南省眼科疾病臨床醫(yī)學研究中心閱片部進行遠程結果復診，獲得眼科專家最終診斷；五是患者檔案可永久儲存，隨時獲取以往的檢查結果，利于隨訪和復診；六是結合互聯(lián)網可進行實時遠程診斷，便于服務廣大的基層和偏遠地區(qū)的群眾。

該機器人為何取名“嵩岳”呢？對此問題，河南省人民醫(yī)院宣傳部網絡媒體科科長秦基石告訴記者，三山五岳是中國的歷史文化名山，其中中岳嵩山又稱“嵩岳”，地處河南省境內，所以該機器人以“嵩岳”命名。一方面為了突出地理特性，表明了該機器人的出生地在河南；另一方面象征著這個自主研發(fā)的機器人目前站在了技術高峰，必將引領眼科AI新潮流。

人機競賽大展身手

6月5日，在嵩岳機器人發(fā)布現(xiàn)場，河南省人民醫(yī)院舉辦了一場“糖尿病視網膜病變眼底圖片判讀”人機比賽。競賽的一方是嵩岳機器人，另一方則是來自全國各大醫(yī)院的16名眼科專家。最終結果顯示，在時間方面，機器人以每張圖片用時3.8秒判讀的成績完勝醫(yī)生；在準確率方面，機器人與排名前三位醫(yī)生的讀片結果一致性超過九成，與其研發(fā)者之一的王艷婷醫(yī)師打成平手。綜合成績判定，這次人機大戰(zhàn)的獲勝者仍舊是機器人。

“事實上，在這次較量之前，我們還進行了面向全國眼科醫(yī)生的公開擂臺賽?！睋?jù)雷博介紹，此前全國大賽征集時間為兩天，共有23個省區(qū)市共118名眼科醫(yī)生報名參賽，選手單位涵蓋二、三級醫(yī)院，最終“嵩岳”位列第三名。

一名參賽選手表示，嵩岳機器人具有國際先進水平，一方面它作為醫(yī)生得力的輔助診斷助手，使內分泌科、內科等相關科室以及社區(qū)的糖尿病患者及早得到高水平的診斷和篩查，對早期發(fā)現(xiàn)糖尿病視網膜病變并防止致盲具有重大意義；另一方面嵩岳可愛的造型拉近了醫(yī)患關系，節(jié)省了患者就醫(yī)的時間。

盡管嵩岳獲得了比賽勝利和多方認可，但雷博認為，嵩岳還存在兩個方面的問題需要改進。一是機器人與患者互動方面還不夠完善；二是第一代機器人診療眼底疾病范圍僅限于糖尿病視網膜病變，比較單一。他表示，下一步研發(fā)團隊將聯(lián)合國內外著名的機器人研發(fā)公司，深度開發(fā)嵩岳的人機互動功能，尤其是針對不同糖尿病視網膜病變分級的診療建議。同時，豐富診斷病種，盡快推出包括黃斑變性、青光眼等常見眼底疾病的診斷功能，并通過深度學習，進一步提高機器人診斷的特異性和敏感性。

目前,第一代嵩岳機器人僅有兩臺，河南省人民醫(yī)院正在籌劃增加機器人生產數(shù)量，將來通過互聯(lián)智慧平臺，選擇首批10～15家基層醫(yī)院眼科和內分泌科進行推廣；另外，還將以“糖尿病視網膜病變篩查進社區(qū)”的形式，選定部分社區(qū)開展機器人篩查活動，服務于廣大糖尿病患者。