2022年10月15日，眼部移植I預2022東方國際眼表疾病學術會議（COSD）順利召開，物抗會議邀請到國內外眼科著名專家蒞臨本次會議，宿主就前沿的警系角膜移植技術、感染和免疫性的眼部移植I預眼表疾病、干眼以及與全身性相關的物抗眼表疾病，還有人工智能診斷等做精彩的宿主演講。
本次會議，警系來自北京大學第三醫院的眼部移植I預洪晶教授分享了《眼部移植物抗宿主病AI預警系統》。
背景介紹
造血干細胞移植（hematopoietic stem cell transplantation，物抗HSCT）是宿主治療血液系統惡性腫瘤、再生障礙性貧血等血液病的警系有效方法。
美國每年有超過兩萬例造血干細胞移植，眼部移植I預有些惡性腫瘤的物抗5年生存率甚至高達70%和40%。
同種異體造血干細胞移植后一半以上的宿主患者可發生移植物抗宿主病（graft versus-host disease，GVHD），而其中60%以上患者會累及眼部。
GVHD定義
移植物抗宿主病（GVHD）是異基因造血干細胞移植后較常見并發癥，發生在30%~70%的接受鈣調神經磷酸酶抑制劑和抗代謝物標準預防的患者中。GVHD主要累及皮膚、肝臟、胃腸道、肺和眼睛。
病因及臨床表現
移植物與宿主的相互作用主要通過移植物中的同種異體T細胞識別宿主的主要組織相容性抗原（MHC）和次要組織形容性抗原（miHAGs）介導。眼部cGVHD通常影響淚腺，結膜，眼瞼和角膜，但也可能涉及眼睛的其他部位。到目前為止，尚未發現任何特異性診斷特征。
目前現狀
眼部移植物抗宿主病是同種異體造血干細胞移植后的常見并發癥；
由于缺乏公認的客觀診斷標準，多數患者無法在早期準確診斷并得到有效治療；
嚴重的干眼、欲哭無淚是這些患者的真實寫照；
疾病嚴重危害患者的視力和生活質量。
慢性GVHD 慢性移植物抗宿主病（cGVHD）指異基因造血干細胞移植（allo-HSCT）后，受者在重建供者免疫的過程中，來源于供者的淋巴細胞攻擊受者臟器產生的臨床病理綜合征（包括經典型cGVHD和重疊綜合征），是移植后主要并發癥之一，發生率為30%~70%。
初期病情較輕時主要表現為干眼、結膜損傷、點狀角膜病變，長期反復發作則可能發展為絲狀角膜炎、角膜潰瘍、甚至結膜穿孔、角膜緣干細胞衰竭。
然而，許多血液科醫生和眼科醫生對cGVHD認識不足，沒有對HSCT做良好預警和宣教，最終導致cGVHD逐漸進展并惡化。因此我們迫切需要一種可靠方法來幫助這些患者在接受allo-HSCT后隨時隨地進行早期預警和干預。
以大數據為特征的新一代人工智能，助力期預警和干預
cGVHD臨床表現本身錯綜復雜，可能并發感染、藥物不良反應和其他疾病，應仔細鑒別，必要時專科會診或多學科綜合診治。以大數據為特征的新一代人工智能在早期預警中起到了重要作用。
問卷調查是評估眼部疾病風險的簡單有效的方法，在醫療領域得到了廣泛應用。然而，oGVHD患者由于嚴重的干眼、畏光、視力下降等癥狀而存在閱讀苦難，因此他們很難有效回答文本問卷。因而我們只能依靠語音對話來收集患者信息。
因此，我們希望構建一個機遇語音和傳統問卷的多模態人工智能預警系統，使患者能夠隨時隨地通過收集上的預警系統快速準備地評估他們的疾病風險。由于真實世界數據中90%以上的是語音，圖像和視頻，擁有更多知識蘊含其中。醫患在臨床環境下的信息獲取、環境感知、知識學習與表達，都是采用多模態圖文音的輸入輸出方式。人類的信息獲取和感知均采用包含圖文音的多模態形式，迫切需要打通不同模態向知識互表達的圖文音大模型。
眼部GVHD多模態數據智能更有效的為醫生和患者提供個性化和精準化的服務。基于“紫東太初”的眼部GVHD醫學影像分析，實現了智能識別角膜內皮細胞的四個形態學指標：細胞數目，細胞密度，細胞大小變化系統，六邊形細胞的比例。另外還實現了人機協同，根據醫生需求以及內皮細胞邊界圖的效果，選擇了一個矩形ROI，只計算其中的形態學指標。
此外，針對角膜缺損的染色后角膜前節照進行自動評估頂級。角膜區域自動檢測及分割功能，可以定位染色圖像中的角膜的五部分區域，以及對角膜五部分區域預測登等級評分。
人工智能系統建立，輸入HSCT術后患者的語音數據錄入和文本問卷數據，將專業醫生診斷作為判別標準，由人工智能進行深度學習，最終實現由人工智能來對患者是否存在眼部疾病，是否存在oGVHD進行預警。
收集數據
本研究共收集了512名HSCT術后患者的預警問卷信息。由專業醫生對患者是否存在眼部疾病以及是否存在oGVHD進行判斷，最終問卷信息和判斷結果輸入至人工智能進行深度學習。
預警系統的準確性
小結
GVHD是一種嚴重影響眼健康和視功能的眼部疾病，早期篩查非常重要。AI預警系統的建立，可以讓患者在任何場合均能得到較準確的評估。自從AI預警系統應用以來，眼部嚴重并發癥的患者數量明顯下降。
