一眼万年：AI眼底筛查为什么能够成为AI医疗中的“落地之王”

在AI医疗产业中，医疗影像一直是一个相对热门的领域。通过深度学习算法对医疗影像数据的和分析建立模型，实现对医疗影像的智能分析。现在每年的计算机视觉学术论坛中，都有关于各种疾病的影像数据分析比赛，并且在诸如肿瘤、心血管疾病等等大量领域中，AI的阅片准确度、速度，都已经超过了人类。

但在一系列AI医疗影像项目中，AI眼底影像一直是一个很特别的存在。相比其他项目，AI眼底筛查软件的落地速度之迅猛，超过了很多人的想象。像DeepMind联合伦敦Moorfields眼科医院合作推出的AI眼底筛查技术，能够实现在30秒之内识别出数种疾病，被称作DeepMind首个有望商业化的AI项目；而百度也曾高调向基层医院捐赠数百台AI眼底筛查一体机，让技术以打包形式直接落地到应用场景中；AI医疗创业公司体素科技的“VoxelCloud－Retina眼底全病种筛查解决方案”目前在全国超过130家MMC（国家标准化代谢性疾病管理中心） 落地。这种普及效率和速度，被成为“落地之王”也不为过。

今天我们要讨论的问题，就是AI眼底筛查究竟是如何从实验室走进现实，在未来又会呈现出何种走向？

从眼底到身体，我们为什么需要更高效的眼底筛查？

通过眼底影像检查，可以对大量眼底疾病进行辅助判断。既能反映糖尿病视网膜病变、青光眼、老年黄斑等一系列眼底疾病，同时还能反映高血压、糖尿病等慢性病的病变和累积。

可是对于眼底影像检查的普及程度，却与这一技术的价值并不匹配。

其中原因在于两方面，其一是眼底疾病病灶微小、不同病灶间区分度低，目前全国范围内拥有阅片能力的医生相对较少。同时在大多数医院的体系架构中，眼底筛查被归类于眼科，而眼科医生很难对于糖网病、高血压等内科、内分泌科等等疾病进行追踪式的诊疗，但离开眼科后，其他科室的医生又很难具备眼底影像阅片能力。

另外，根据《2017年中国卫生和计划生育统计年鉴》获悉，中国有4亿左右慢性眼病患者，而只有3．6万名眼科医生，门诊量超过1．1亿，住院患者超过450万。患有糖尿病视网膜病变的患者往往无法及时获知病情，因此早筛早治是慢病管理的关键，但现今医疗资源无法满足需求，导致许多病人到晚期才能发现治疗，但往往为时已晚，为国家医保带来巨大的不必要负担，严重影响该人群的劳动能力。

在医疗资源日益紧张的情况下，如果能够高效利用起眼底筛查的能力，既可以帮助患者及时发现病情，也能辅助慢性疾病管理更加高效，让更多人享受到高效的医疗体验。

体素科技就是在这样的矛盾中发现了机会。

“AI医师”的养成计划：眼底筛查是如何智能化的？

体素科技的眼科产品总监在采访时提到，体素科技和很多AI医疗创业企业一样，发现了眼底筛查这一技术的价值，同时市场上存在着一些公开的眼底影像数据集，可供企业在其中进行分析和挖掘。

具体来说，AI眼底筛查的实现过程是通过专业医学知识对数据进行标注，挖掘训练出疾病分类网络，构成针对于不同病灶的分类模型和疾病识别模式。但问题在于，当大家都面对着同样的公开数据集时，又该如何从技术上构建差异化优势呢？

体素科技在一开始对AI眼底影像项目进行研发时，身边基本没有企业在做这个研究，到2017年开始陆续有很多创业公司也开始研发这个项目，但从去年年底开始，体素科技的AI眼底筛查项目逐渐落地时，却发现很多当初的同行者却已经离开市场。

提及这其中的原因，体素科技眼科产品总监告诉了我们若干细节。

首先，体素科技自主扩大了眼底图像数据的获取范围。除了应用公开数据集之外，体素科技在不断尝试落地的过程中，还在不断的扩大着数据获取范围。尤其作为横跨上海和洛杉矶的跨国创业企业，让体素科技可以接触到不同人种的丰富眼底数据，增强模型的精准度和广泛适用性。

而在其他企业专注于单病种（糖网病）研发时，体素科技已经开始做全病种的研发。一般眼科医生拿到患者的眼底照片后，经过阅片基本能判断病患有哪些病症，因此AI技术要真正能辅助医生临床，必须具备全病种阅片能力。一直以来体素科技源源不断的增加着关于眼底图像的数据标注，以病灶位置、病灶类型等不同，归类为数十上百种疾病组合。这实现了从一个全病种分布平衡的数据上，进行多任务模型的训练。目前体素科技的AI眼底筛查软件除了可以识别糖尿病视网膜病变、糖尿病黄斑水肿、青光眼、白内障、老年黄斑变性等病灶特征，还可识别包括微血管瘤，视网膜内出血，硬性渗出， 棉絮斑，视网膜外出血，新生血管，激光斑，玻璃膜疣，玻璃体混浊等十余种病灶病变。体素科技的全病种体系极大的扩展了AI眼底筛查的应用范围，毕竟很多患者在去医院检查时，可能并不知道自己患有的是什么疾病，如果AI眼底筛查技术能够尽可能的包揽多病种筛查，无疑也提升了就诊效率。

同时在落地过程中体素科技发现，由于眼底照片的拍摄属于人为操作，其中会存有很多不确定性，例如光线的强与弱，不同眼底照相设备的图像质量等等，都有可能造成AI判断不准甚至彻底失灵的可能。总的来说，还是算法模型的鲁棒性差，对于应用环境的要求较高。发现这一问题后，体素科技一边训练质量控制模型来对模型进行泛化，一边加强了不同设备拍摄数据的收集，进而不断的提升模型在落地时的应对能力。

其中体素科技眼科产品总监还提到了很有趣的一点：很多创业企业在做AI眼底筛查项目时，往往专注于提升算法模型在单一数据集中的准确率。而体素科技则更关心算法在现实场景中的表现，不断发现问题和解决问题。

如此一来产生的结果，就是专注单一数据集表现的AI算法会有些“高分低能”，在落地时表现差，自然会被市场淘汰。而体素科技在第三方测试中敏感度高达97％，并在三个月内连续获得红杉资本领投的数千万美元投资与腾讯的 1 亿元投资，并在2018年9月又获得了弘泰资本5000万美元投资。

打破象限：AI眼底筛查带来的健康公平

从资本的密集关注，也能侧面看出AI眼底筛查所体现出的落地价值。

从体素科技打造“AI医师”的故事中我们可以发现，AI眼底筛查的一个重要特征，就是为很多疾病打开了智能化诊断的大门。例如高血压、糖尿病等慢性病，又或者是青光眼这一类在初期很难被察觉到的眼科疾病，在此前都很难以通过类型的医疗影像进行诊疗和跟踪管理，而无法通过医疗影像进行管理，也就意味着无法通过计算机视觉能力提升效率。

但随着AI眼底筛查对眼底筛查影响数据的不断挖掘利用，与更多病种关联起来，就意味着打破眼底筛查只应用于眼科的原有象限，让这种疾病筛查方法的能力范围不断扩张，赋能高血压、糖尿病等基数巨大的慢性疾病的诊疗。

AI眼底筛查除了自身能力强大之外，在落地上也更加快捷。像眼底筛查一体机这种形式，能够让操作者快速上手，不仅能够交由眼科以外其他科室应用，一些非三甲的基层医院、社区医院，即使没有高度专业的相关医疗人才，也可以通过AI眼底筛查技术辅助诊疗。作为首家接入MMC的眼底筛查AI技术提供方，体素科技上线不到1年，就为130家MMC中心筛查糖尿病患者超过28000人次，月筛查量超过4000人次，阳性比例33％，帮助MMC更好地管理了糖尿病患者的眼底并发症，大大提高了糖尿病视网膜病变（简称糖网）的早期筛查率，从而也将很大程度提升糖网病患者的治疗效果，减少糖网对于视力的损害。

如此一来AI眼底筛查不仅打破了医疗资源有限带来的效率限制，更打破了医疗资源分布带来的就医困难，降低了病患的就医成本。很多身处三四线城市、乡镇的患者，不需要来到北上广的大医院，直接可以在一体机上享受便利的眼底疾病筛查。因为整个过程快速便捷，患者也可以提高检查频率，对于自己的慢性病进行管理。因此而带来的健康公平，也是很多其他AI医疗影像技术所企及的。中国工程院院士、上海交通大学医学院分会会长宁光也非常肯定体素科技的AI眼底筛查技术。体素科技带来的不仅仅是基层医疗诊断分析能力的扩容，同时也极大的提升了人民生活质量和老年劳动能力，其中的潜在社会价值，同样也十分可贵。

这也是为什么，体素科技能够在以经济寒潮著称的2018年再次获得数千万美金的融资。“健康中国”战略提出到2030年，要打造出16万亿元规模的健康管理产业。在实现这一目标的过程中，自然少不了AI眼底筛查这样降低慢性病管理成本的关键技术。

将对于眼底筛查技术的研究，投射到整个健康事业的建设中，除去经济效应，背后的公益效应也是不能忽视的。所谓一眼万年，今天AI对于眼底筛查数据的积累挖掘和技术落地推动，正在改变着未来人们管理自身健康状况的方式。