综述:视网膜疾病人工智能研究中的社会人口统计学报告:文献批判性评价

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Ophthalmology Retina 4.4

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  这篇综述系统评价了人工智能(AI)在视网膜疾病研究中社会人口统计学(PROGRESS框架)报告的现状,指出当前研究存在地域多样性不足(仅0.3%来自非洲地区)、种族/ ethnicity数据缺失(仅8.9%报告)及算法性能验证不足(仅1.7%按种族分层测试)等问题,强调需改进数据收集和模型验证以解决健康公平性(health equity)挑战。

  

Abstract
视网膜疾病是全球视力障碍的主因,人工智能(AI)尤其是深度学习在糖尿病视网膜病变(DR)和年龄相关性黄斑变性(AMD)的筛查与诊断中展现出潜力。然而,AI模型的临床转化受限于外部有效性和健康公平性(health equity)问题。本综述通过系统分析360项研究,揭示AI视网膜研究在社会人口统计学报告上的重大缺陷。

Methods
研究采用PRISMA-ScR指南,检索2018-2023年Ovid MEDLINE等数据库的文献。使用PROGRESS框架(涵盖种族、性别、社会经济地位等)评估数据报告质量,并依据ICMJE标准分析种族/ethnicity数据的规范性。

Results

  • 数据代表性:79.2%为回顾性研究,55.6%使用在线数据库。临床数据来源高度集中,非洲地区仅占0.3%,而美国和中国占40.8%。
  • 社会人口学报告:仅30.8%报告性别,8.9%报告种族/ethnicity。种族数据分类混乱,56.3%的研究未说明数据获取方式(如自我报告或医疗记录)。
  • 算法验证:仅11.1%按性别测试性能,1.7%按种族验证。美国研究中,56.6%参与者为白人,分类术语多达57种且无统一标准。

Discussion
AI模型的“黑箱”特性(black box)与训练数据同质性可能导致“领域泛化”(domain generalization)失败。例如,视网膜色素差异可能被算法误判为病理特征,加剧种族偏见。推荐解决方案包括:

  1. 采用多中心临床数据验证模型;
  2. 按ICMJE规范标准化种族数据报告;
  3. 强制要求算法在FDA审批时提供亚组性能数据。

Limitations
研究未涵盖2023年后大型语言模型(LLMs)的进展,且PROGRESS框架中部分因素(如职业)与视网膜疾病关联性待验证。

Conclusion
当前AI视网膜研究缺乏对多样性人群的包容性,可能放大医疗差距。未来需构建更具代表性的数据集,并通过透明化算法逻辑和分层验证推动公平医疗。

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