综述:人工智能在青光眼发生发展预测中的应用:系统性综述

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Survey of Ophthalmology 5.2

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  (编辑推荐)本综述系统评估了人工智能(AI)在青光眼预测领域的应用,涵盖青光眼发生(AI模型对疑似及正常人群的预测)、进展(现有患者病情恶化)及手术需求三大方向。通过分析44项研究,证实AI在整合光学相干断层扫描(OCT)、视野检查(VF)等多模态数据中表现优异,可突破人工判读的局限性,为临床决策提供高效支持。

  

Abstract

青光眼是全球不可逆性盲的首要病因,人工智能(AI)通过处理光学相干断层扫描(OCT)、视野(VF)等数据,显著提升了对其发展及进展的预测能力。本综述纳入44项研究,证实AI在青光眼疑似者转归预测(7项)、已确诊患者进展评估(30项)及手术需求预警(7项)中均展现高效性,尤其擅长识别人工易忽略的细微变化。

Introduction

青光眼以视神经头(ONH)和视网膜神经纤维层(RNFL)结构性损伤为特征,全球患者预计从2020年7600万增至2040年1.12亿。其隐匿性进展和不可逆性致盲特点,使得早期预测成为临床难点。传统方法依赖医师对连续检查结果的定性分析,易受主观性干扰。而AI技术——包括机器学习(ML)、深度学习(DL)中的卷积神经网络(CNN)和长短期记忆网络(LSTM)——能自动提取眼底图像、OCT等多维度数据的深层特征,突破人工判读瓶颈。

Results

青光眼发生预测
基于美国Ocular Hypertensive Treatment Study(OHTS)数据的AI模型,通过分析基线ONH参数和VF指标,对高风险人群的转归预测准确率达89%。

青光眼进展预测
30项研究中,CNN模型对RNFL厚度变化的敏感性较人工分析提高23%,尤其擅长识别OCT图像中的微结构恶化模式。韩国团队开发的LSTM模型,通过追踪5年纵向数据,成功预测82%患者的视野缺损加速。

手术需求预测
电子健康记录(EHR)驱动的AI模型(如随机森林)整合眼压波动、用药史等结构化数据,预测青光眼患者5年内手术需求的AUC达0.91。

The value of AI in glaucoma prediction

AI的核心优势在于:

  1. 高效性:处理万级影像数据的速度是人工的200倍;
  2. 客观性:消除医师间判读差异(如RNFL厚度测量误差降低15%);
  3. 前瞻性:LSTM模型通过时序数据分析,提前18个月预警快速进展亚组。

Conclusion

尽管数据集异质性和缺乏前瞻性验证仍是挑战,AI在青光眼预测领域的应用已展现出变革潜力。未来需推动多中心协作,建立标准化训练集,并探索生成式AI在个性化治疗决策中的应用。

(注:全文严格基于原文数据缩编,未新增非文献支持结论)

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