眼睛是“疾病之窗”?是的,科技越进步,将来通过眼睛的检查有机会轻松发现阿兹海默症、帕金森氏症及糖尿病等慢性病警讯。美国国家卫生研究院(National Institutes of Health)资助为期三年、总金额近1.5亿元眼体学倡议(Oculomics Initiative)计划,加速实现愿景。

领导的印第安那大学(Indiana University)视光学院(School of Optometry)教授史蒂分·伯恩斯(Stephen Burns)表示,眼睛确实是帮助检查健康状态的“窗口”,有机会检测出多种疾病的蛛丝马迹。研究进行20多年,以光线扫描眼部并取得高分辨率形象,已形成“眼体学”(Oculomics)新学问。

伯恩斯教授团队开发出更精密的新时代“检眼镜”(ophthalmoscope,又称眼底镜),能捕捉视网膜极细微变化,且形象不会扭曲。大进展是借助天文学家观察宇宙用“自适应光学”(adaptive optics)技术,最初是补偿光穿过大气层的失真,提高光学系统分辨率和形象品质,如今在生物医学、眼科检查等广泛应用。

以AI帮助解读视网膜复杂资讯

糖尿病患者视网膜微血管可能出现管壁局部膨出(微血管瘤)、点状或斑状出血,以及视网膜缺氧引起的新生血管;高血压患者则为视网膜血管变形、出血等。导入自适应光学组件后,伯恩斯教授的检眼镜分辨率提升至2微米,更清楚显示糖尿病和高血压影响眼睛的蛛丝马迹。这套系统也可发现新月形红血球(镰状细胞贫血),是能同时检查多种疾病的非侵入性医学检验。

伯恩斯教授不以此为满,此次研究希望做到观察眼睛就能检测出是否有阿兹海默症。目前医学检测以正子断层扫描侦测阿兹海默症的脑部病理变化,但需使用价值数百万美元的昂贵仪器。如果眼部扫描可行,检查侵入性会小得多,成本更是大幅降低。

然而,高分辨率检查形象可能需耗时长天分析才有结果,为了加速效率,伯恩斯教授寻求和资讯学专家合作开发机器学习。以AI帮助解读视网膜复杂资讯,除了加速分析,还可避免错过疾病信号。

所有医学检验都必须有足够特异性(specificity)和敏感性(sensitivity),以避免漏诊病患者及误诊没病的健康者。伯恩斯教授预定计划前两年完成新检眼镜软硬件集成,并于第三年进入临床实验,以证明检验可靠性。

(首图来源:IU News)