济南大学这个学生团队用AI赋能精准诊疗眼底疾病

  鲁网3月29日讯 “ 我们的项目能提供高效的病变筛查定位功能、精准的层组织及病变区域量化功能，以及疾病的演进预测功能，辅助医生进行可解释的个体化精准诊疗，提升诊疗效率。”

  济南大学信息科学与工程学院周雪莹同学说。她是《AI慧眼—眼底疾病个体化精准诊疗辅助系统》项目的负责人。

  近日，由济南大学信息科学与工程学院牛四杰、高希占、王豪等老师指导，周雪莹、李孝辉、袁鹏、韩天昊、徐睦浩、魏康、于文悦、王康毅、李帆、王庆杰、王佳嘉、赵光权、高红同学完成的《AI慧眼—眼底疾病个体化精准诊疗辅助系统》作品获得第十三届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛全国银奖。

  “这个项目的目的并不是代替医生，而是辅助医生用更低的成本，做出更精准的判断。” 指导教师牛四杰表示。

  《AI慧眼—眼底疾病个体化精准诊疗辅助系统》能够快速地判断出三维眼底影像是否存在病变，并且进行能在20分钟左右精准量化36种临床指标，定量分析不同病人的差异，预测病变的发展方向，有利于医生进行更精准的诊疗，从而提高诊疗效果，提升预后水平，减轻患者痛苦，减少医生负担。

  该系统通过在山东省立医院、山东省眼科医院的临床试用，已经处理了近800例患者影像，并有效提高了70%的临床诊疗效率。这个项目的价值不仅在于缓解了医生的负担，也大大提高了临床诊疗效果，降低了患者致盲风险。此外，该项目也有助于医工融合交叉学科人才的培养，为“AI”赋能眼底疾病诊疗提供技术支撑，助力“十四五”眼健康事业蓬勃发展。

  2020年，济南大学信息科学与工程学院视觉计算与智能感知课题组成立，课题组在“人工智能+医学影像”交叉领域进行了多年的深入研究，涉及眼底OCT影像、脑部MRI影像和胸部CT影像等多种医学影像。课题组的同学们在调研中发现，随着我国致盲疾病谱的变化，眼底疾病已成为我国主要致盲眼病，现有超过四干万眼底病患者。临床上，医生通过眼底影像诊疗眼底疾病，然而现有产品智能化程度较低，无法为精准诊断和制定个体化治疗方案提供量化数据，导致患者治疗效果不理想，致盲风险较高。

  眼底疾病高发于老年人和高血压、高血脂、糖尿病和高度近视患者中，距离我们每个家庭都并不遥远。近年来，眼底疾病已成为我国患者致盲的首要因素，占致盲眼病患者的50%以上。同时，世界卫生组织发布的《世界视力报告》中统计的全球三大致盲眼病，眼底疾病占其中两类。团队在与医生进行课题合作时，多次遇到较为严重的眼底病患者，因为耽误最佳治疗时间而造成了视力残疾，饱受病魔折磨，因此萌生了做眼底病AI精准诊疗的想法。经过团队的调研，发现眼底疾病是由许多慢性疾病引起的，比如糖尿病和老年黄斑变性。据统计，我国有着庞大的眼底病患者和高危人群规模，而且眼底病的致盲率站我国因病致盲的50%以上，这不仅使患者承受着巨大痛苦，也为社会发展带来了沉重的负担。团队立足于国家“十四五”规划对医学影像辅助判读的需求，设计了研发了这样一款具有自主知识产权的三维眼底影像智能分析系统。

  为了系统的科学性和严谨性，团队实地调研了8家三甲医院，访谈临床医生200余人次，根据临床反馈的重要指标进行产品设计。团队成员复现、对比了42种国际先进算法，深刻分析底层算法的桎梏，突破性研发了五种原创算法。接着，全自主设计并开发面向用户端的平台系统，编写近10万行代码，累计732篇开发日报。最后，团队在临床进行了产品测试，根据临床反馈完成3次迭代更新，形成首款眼底疾病个体化精准诊疗辅助系统AEye。该系统可以智能分析三维眼底影像，快速筛查眼底疾病并定位生物标记物，精准量化36种组织及病变的影像指标，预测疾病演进方向，辅助医生制定精准有效的个体化治疗方案。

  目前团队已成立山东星瞳智能科技有限公司，已经发表论文21篇、发明专利10项、软件著作权6项，已完成项目平台搭建与研发，正在进行项目推广。（通讯员 刘珂珂  王豪）