Ursula Schmidt-Erfurth
教授第一个发表演讲,为大家带来关于目前抗VEGF治疗的现状。抗VEGF玻腔注药术作为一种“简单的”治疗方式,给大量患有视网膜疾病的患者带来了福音,并且还具有相当大的经济效益,堪称医疗的奇迹。但是医生应该如何选择注药模式呢?根据什么呢?
1.1.如何理解和应用OCT——影像学生物标记物的检测和运用
视网膜层间积液(fluid)是一项重要的OCT特征,可以在某些疾病中较好的反映出视功能的预后。可以用OCT中的中心视网膜厚度(Central Retinal Thickness,
CRT
)来反映积液的程度:
(1)
在急性病变中,如RVO,CRT/fluid与视功能高度相关
(CRT每增加100µm,ERDTS视力下降9.0个字母);
(2)而在
慢性病变,如
DME
、
nAMD
,
CRT/fl
uid
与视力的相关性很低
。
我们希望能有一种快捷、精准的方式来完成对某些疾病中积液(fluid)
的识别、定量检测
,以此来进行对各种治疗模式治疗效果(视力预后)的追踪、评估,如Ranibizumab 0.5/2.0 mg Monthly/PRN的预后区别。而近些年在各个领域大放异彩的
人工智能
技术刚好能帮助我们解决这个问题。
图1:不同类型积液(fluid)的临床意义。类似于一般概念中的的生物标记物,
影像学生物标记物
(imaging biomarkers)是指在影像中所能检测到的生物特征,可以用来辅助诊断、随访等。在OCT中,积液可以分为两种:
视网膜间黄斑积液
(intraretinal fluid,
IRF
)(亮红色标记)和
视网膜下黄斑积液
(subretinal fluid,
SRF
)(浅蓝色标记),此外还有
视网膜厚度
(retinal thickness,
TRT
)、
色素上皮脱离
(pigment epithelial detachment,
PED
)(暗红色标记)等其他imaging biomarkers。
图2: 在CNV、DME、RVO这三种疾病中,使用
深度学习
对OCT图像进行全自动识别,可自动标示出图像中的IRF、SRF,准确率可达90-96%。第二行为参考标准,第三行为神经网络全自动识别结果。(Fully
Automated Detection and Quantification of Macular Fluid in OCT Using
Deep Learning, Thomas Schlegl et al.)
图3: 使用
CNN卷积神经网络
(目前流行的深度学习的一种方式)和图像分割技术,能从二维以及三维的方式,直观地、定量地观察OCT中TRT、IRF、SRF、PED随着治疗的进展发生的改变(Baseline-M0, M1, M2, M3)。
图4:在Treat and extend(Ranibizumab 0.5 mg T&E, TREND)研究中,通过AI技术追踪每次复查时IRF、SRF、PED的定量变化,发现
第一次注射药物后一个月(M1)时,SRF的变化对于治疗模式的选择最具有预测性
。
图5:通过AI技术追踪每次复查时积液的定量变化,发现
Afibercept和Ranibizumab减轻水肿、消除黄斑积液的速度比Bevacizumab快
,同时也具有更好的视力预后。
1.2.未来新趋势——更多、更先进的OCT算法
OCT技术自从上世纪90年代应用到眼科之后,已经发展了数代。除了平时所用到时域OCT、频域OCT,未来科技还会发展出什么新型OCT技术呢?
图6:
偏振敏感OCT
(Polarization-Sensitive OCT,
PS-OCT
)是一种新型OCT算法,在普通OCT的基础上增加偏振光的识别,可以处理极化的光信号。nAMD中的视网膜下纤维化组织(subretinal fibrosis)具有双折射性质,能够被PS-OCT选择性识别。
图7:
血管OCT
(OCT Angiograghy,
OCT-A
)能够在无造影剂下,定量地显示出视网膜脉络膜中各层血管的纤维结构。OCT-A可以运用于观察疾病发展、治疗预后。
1.3.人工智能将继续会对医疗产生深远影响
人工智能是一个广泛的概念,并且在医疗行为中运用已久。从经典的机器学习算法(人工提取特征、设定参数),到深度学习的监督学习,再到无监督学习(病损数据集的建立),人类正在逐渐的将经验性的任务交给计算机去完成。这将极大的解放人类医生的“双眼”,可以让我们把更多的时间放在关注疾病本身上,而不再需要费力观察病损到底在哪里。