你知道嗎?在不久的將來,透過短短 3 秒鐘的眼底鏡攝影,不需要排隊等候大型檢查,AI 就能依照根據眼球血管的細節,幫你揪出全身上下的疾病。
過去眼底圖多作為檢查視神經及黃斑部,判讀青光眼的準備程度約為 95%。林口長庚眼科部部長黃奕修形容,眼底攝影原理就像照相機,眼部色澤是判斷基準。此外,抽菸者血管受毒素傷害多,靜脈血流較慢,而中風血管破裂也會讓眼底扇形出血。除了眼部疾患外,較廣泛的心血管疾病也能從眼底圖窺知。
AI 觀察「說不出來」的細節,深度學習推算各項疾病
黃奕修是國內眼底圖 AI 系統的推動者,他多年前看到一篇《 Nature 》期刊系列的論文,使用超過 28 萬名患者的資料進行數據研究,發現眼底圖結合 AI 深度學習,能夠推算甚至預估心血管疾病。
黃奕修說明,AI 能根據眼底紅色的出血點,它的位置、排列、大小,依照數十萬張眼底圖病例進行演算。除了心血管疾病外,也從眼底圖算出性別,準確率高達 97%,比一半的機率還要高出太多。該篇論文在醫學界引起廣泛討論,至今共被引用上千次。這對他而言,也是偌大的震撼,近年來持續聯絡科技廠商,著手開發家用眼底攝影機以及 AI 大數據系統。
黃奕修舉例,如同性別,我們幾乎能辨別眼前的人是男是女,但其中的關鍵表徵又說不太上來,「這種細節說不上道理的東西,很適合 AI 做。」而 AI 系統的訓練過程,就是餵給它已裝有答案的訊息袋子,讓它學習躲在眼底圖的細節。
新加坡則讓死亡資料庫的眼底圖連結,推倒出病患的生理年齡。老化是人類風險疾病的關鍵,生理年齡相較於實際年齡,更能反應相關的身體機能變化。所以,一張眼底圖透過大數據資料庫推斷,就可迅速且有根據地得知目前病患的健康狀況。
眼底攝影風險低、效率高,精準醫療一大躍進
黃奕修提到,眼底資訊都是透明的,比其他器官更容易看到細節。眼底血管與全身的血管狀態平行,糖尿病患者血管阻塞,在眼底血管也能看得到;肝臟負責製造蛋白與排毒,肝病會影響蛋白成份,血流也會改變,眼底圖就能窺知。
目前眼底圖 AI 檢查系統,範疇包含腦神經、心血管、腎病、肝膽、肺部腫瘤、卵巢,甚至也能預知失智症,皆已有論文佐證。黃奕修進一步說明,失智症患者的蛋白變性,破壞了神經組織,其中光學上的特性變化,可以從眼底圖發現,讓過往難以提前注意到的失智症,看到了預防與治療的一線生機。
除了失智症以外,其他疾病的排程檢查也耗時費工,其中心導管檢查瞬間死亡率約為 1%,放射性腫瘤掃描檢查太多次,更會對染色體造成傷害。而眼底攝影這項非侵入性檢查,不需要抽血及做基因定序等,只要一張攝影圖就能執行精準化醫療。如此一來,高風險族群能增加篩檢頻率,且不需擔心副作用。
定期至蒙古義診的黃奕修,看好眼底圖 AI 系統發展成遠端醫療。在醫療器材不易普及的偏鄉地區,從口袋中掏出一支僅數百克的眼底攝影機,只要數秒,拍攝眼底圖後回傳 AI 系統,能讓診斷及治療更有效率。
隱私、法律面是阻礙,克服後將成眼科新曙光
目前國際眼底圖 AI 系統,在研究階段已有 6 至 7 年的歷史,過程中不免遭遇一些阻礙。眼底圖大數據資料會產生個資問題,需要去識別化;此外,法律及道德問題也要事先釐清,畢竟「人看不到、機器卻看得到」,在法規上較難接受。而且,AI 系統推算出死亡時間,對病人與家屬的心理影響,也需仔細衡量利弊。
目前國內眼底圖 AI 系統已有雛型,一切都在軌道上,臨床試驗有望在今年完成。黃奕修強調,AI 的概念是合作、分享,各方都要心胸寬大,才能收集到所有資料。他表示,疾病分有區域性,未來也能與各國合作,讓 AI 資料庫更為完善。
黃奕修認為,過往國內眼科在臨床與學術,要突破都有其難處;不過現在結合 AI,合作的範疇變廣,創造新題目後可以成為台灣的醫療強項。眼底圖 AI 系統若能發展成居家精準醫療,就是醫學界的「聖杯」。
![](https://heho.com.tw/wp-content/uploads/2024/11/1731056003.9727.png)
文/林亭、圖/楊紹楚
諮詢專家:
林口長庚眼科部部長 黃奕修醫師
參考資料:
1. Prediction of cardiovascular risk factors from retinal fundus photographs via deep learning
2. Retinal photograph-based deep learning predicts biological age, and stratifies morbidity and mortality risk