综述:眼科多模态人工智能的应用、挑战与未来方向

【字体: 时间:2025年07月21日 来源:Survey of Ophthalmology 5.2

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  这篇系统综述全面探讨了多模态人工智能(AI)在眼科领域的突破性进展,通过整合眼底照相、OCT(光学相干断层扫描)、视野检查等异构数据,显著提升了青光眼、年龄相关性黄斑变性(AMD)等疾病的诊断准确率(AUC提升4-5%),为临床决策提供了更全面的维度。

  

Abstract
随着人工智能(AI)技术的迅猛发展,整合多源数据的多模态AI在眼科领域展现出巨大潜力。研究表明,多模态系统在青光眼、AMD、角膜疾病等诊疗中表现优于单模态系统,AUC提升达4-5%,准确率提高2-7%。未来需聚焦临床验证、新型融合算法及模型轻量化以实现临床转化。

Introduction
眼科作为高度依赖多模态检查的学科,传统诊断受限于医师主观经验。尽管单模态AI(如基于眼底照相或OCT的算法)已取得进展3,14,23,但难以模拟临床医师综合多维信息的思维40。多模态AI通过融合影像(OCT、OCT血管造影)、功能检查(视野、电生理)及临床数据38,利用卷积神经网络(CNN)和集成学习等算法,显著提升疾病表征能力25,34

Study design
本研究遵循PRISMA 2020指南,系统检索2018-2025年PubMed等数据库的14项研究,涵盖青光眼、AMD等六大应用场景。

Main Findings
数据组合多样性:图像+图像(如眼底照相+OCT)、图像+功能检查(OCT+视野)等组合成为主流。
技术优势:特征级融合与注意力机制结合的方法在AMD分级中表现最佳,决策级融合则适用于急诊分诊。
临床价值:在糖尿病并发症筛查中,多模态系统将漏诊率降低12%;基于Chatbot的咨询系统缩短了60%的候诊时间。

Conclusion
多模态AI通过异构数据整合展现出革命性潜力,但数据不平衡和算法可解释性仍是瓶颈。未来需开发跨模态通用框架,并推进伦理合规的临床落地。

Ethical Approval
本研究基于既有文献,未涉及新的人体或动物实验。

Funding
国家自然科学基金(82201195)资助。

作者贡献
通讯作者Kai Jin主导设计与论文撰写,Andrzej Grzybowski提供跨学科指导,Tao Yu参与方法论验证。

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