我校中山眼科中心劉奕志教授團(tuán)隊(duì)，利用百萬(wàn)醫(yī)學(xué)驗(yàn)光大數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了真實(shí)世界中的中國(guó)青少年近視眼發(fā)生發(fā)展規(guī)律，創(chuàng)建了近視眼人工智能預(yù)測(cè)模型，可精準(zhǔn)預(yù)測(cè)青少年近視的發(fā)展，對(duì)青少年近視的有效干預(yù)和防控具有重大意義。原創(chuàng)論文于11月6日在國(guó)際醫(yī)學(xué)雜志PLoS Medicine官網(wǎng)首頁(yè)以推介文章在線(xiàn)發(fā)表。

既往青少年近視眼研究數(shù)據(jù)量小，無(wú)法完全反映其發(fā)展規(guī)律，因此不能有效進(jìn)行預(yù)測(cè)及早期精準(zhǔn)干預(yù)。近視眼一旦發(fā)展為高度近視，可導(dǎo)致視網(wǎng)膜變性、脫離等不可逆損害，嚴(yán)重影響孩子們的身心健康。如果能夠在早期預(yù)測(cè)其發(fā)展規(guī)律，通過(guò)增加戶(hù)外活動(dòng)等早期干預(yù)手段，就可減緩近視眼的發(fā)生發(fā)展，對(duì)降低高度近視的風(fēng)險(xiǎn)有重要意義。

中山眼科中心劉奕志教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合全國(guó)多家醫(yī)療機(jī)構(gòu)，利用十年百余萬(wàn)次的近視眼醫(yī)學(xué)驗(yàn)光大數(shù)據(jù)，揭示出真實(shí)世界青少年近視眼發(fā)生、進(jìn)展與穩(wěn)定的規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用隨機(jī)森林算法進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，建立人工智能預(yù)測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)近視進(jìn)展趨勢(shì)進(jìn)行個(gè)體化預(yù)測(cè)，3年內(nèi)準(zhǔn)確率達(dá)90%，10年內(nèi)準(zhǔn)確率達(dá)80%以上，也可提前8年有效預(yù)測(cè)高度近視，為近視眼的精準(zhǔn)干預(yù)提供了科學(xué)依據(jù)。

研究?jī)?nèi)容總覽圖：

A 研究納入8家眼科中心及2家非醫(yī)療單位數(shù)據(jù)。由于研究關(guān)注學(xué)齡兒童，故納入標(biāo)準(zhǔn)設(shè)為：初診6-20歲，且本人至少有3次檢查，其間隔大于1年。

B 需要輸入的預(yù)測(cè)指標(biāo)包括，驗(yàn)光年齡，驗(yàn)光球鏡度，和度數(shù)的年進(jìn)展速率。預(yù)定算法根據(jù)這些指標(biāo)預(yù)測(cè)指定時(shí)間后的近視球鏡度，并預(yù)測(cè)未來(lái)10年內(nèi)是否會(huì)進(jìn)展為高度近視。

C 我們利用機(jī)器學(xué)習(xí)中的隨機(jī)森林構(gòu)建預(yù)測(cè)模型。中山眼科中心的數(shù)據(jù)用作測(cè)試集，內(nèi)部驗(yàn)證采用10倍交叉驗(yàn)證及OOB法（out-of-bag）。其余數(shù)據(jù)及其它合作單位采集數(shù)據(jù)用以外部驗(yàn)證和多來(lái)源測(cè)試。

為了將研究成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一套人工智能云平臺(tái)，提供高效的近視預(yù)測(cè)服務(wù)。通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)智能平臺(tái)，輸入前后兩次檢查的年齡和度數(shù)（間隔至少一年），即可預(yù)知10年內(nèi)的近視度數(shù)變化與高度近視風(fēng)險(xiǎn)。

中山眼科中心近年來(lái)對(duì)近視眼進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究，不斷取得突破，產(chǎn)生了重大的社會(huì)影響和意義。我們的中小學(xué)生近視眼發(fā)生率研究成果（JAMA Ophthalmology，2018）被國(guó)外媒體報(bào)道并被《參考消息》轉(zhuǎn)載為《中國(guó)學(xué)生近視高發(fā)亟待干預(yù)》一文，習(xí)近平總書(shū)記看此文后，作出指示：“全社會(huì)都要行動(dòng)起來(lái)，共同呵護(hù)好孩子的眼睛，讓他們擁有一個(gè)光明的未來(lái)”（新華網(wǎng)，2018.08.28）。我們還在全球首次科學(xué)證明增加戶(hù)外活動(dòng)可減緩近視的發(fā)生發(fā)展（JAMA，2015），并被寫(xiě)入了世界衛(wèi)生組織《近視眼防控藍(lán)皮書(shū)》和國(guó)家衛(wèi)健委眼健康規(guī)劃、教育部青少年近視眼防控等政策綱要。

我們的大數(shù)據(jù)研究成果為青少年近視提供了精準(zhǔn)的防控時(shí)機(jī)：學(xué)齡前后的近視發(fā)展最快，這個(gè)時(shí)期要盡量減少兒童的近距離閱讀和增加戶(hù)外活動(dòng)。只有全社會(huì)通力合作，才能最終實(shí)現(xiàn)青少年近視眼的有效防控。

論文鏈接：https://journals.plos.org/plosmedicine/article?id=10.1371/journal.pmed.1002674