“人到老了記憶力變差很正常”、“只是反應(yīng)遲鈍動作遲緩而已”......說到老年癡呆，我們往往不以為意，認為人到了老年就會普遍患病，僅僅是身體機能下降，不會有太大的問題。

但應(yīng)當(dāng)重視的是，記憶力消退等僅僅是輕度癥狀，一旦病情加重將十分危險，且由于缺乏直接的治療手段，如今癡呆這一疾病已經(jīng)嚴重危害到生命安全和社會秩序。

近期由鷹瞳Airdoc協(xié)辦的“第十屆 301 論健暨第十二屆全國體檢中心主任高峰論壇、全軍健康管理學(xué)術(shù)年會”上，北京大學(xué)臨床研究所研究員、博士生導(dǎo)師解武祥教授發(fā)表了題為《基于眼底照片識別癡呆高危人群的人工智能模型開發(fā)和應(yīng)用》的演講，分享了關(guān)于運用人工智能識別視網(wǎng)膜來篩查癡呆高危人群的創(chuàng)新方法及未來展望。

演講文字實錄編輯整理如下：

尊敬的各位專家、各位領(lǐng)導(dǎo)大家好，非常榮幸能受邀參加301論健論壇，今天給大家匯報的題目是《基于眼底照片識別癡呆高危人群的人工智能模型開發(fā)和應(yīng)用》。

癡呆負擔(dān)持續(xù)上升預(yù)防關(guān)口前移是防治關(guān)鍵

癡呆的主要癥狀是認知下降，包括記憶功能受損，定位功能受損以及執(zhí)行功能受損，發(fā)展到晚期之后就失去了自理的能力。那無疑對家庭、社會、國家都會造成重大的疾病負擔(dān)。

那目前我國癡呆的患病率是多少呢？宣武醫(yī)院賈建平教授開展的一項橫斷面調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在2020年，我國60歲及以上老年人中，癡呆的患病率大概是6%，換算成人數(shù)是1,500萬人左右。我國逐漸進入老齡化社會后，癡呆的負擔(dān)仍然會快速上升。目前癡呆造成的死亡率已經(jīng)在我國排到了第5位，隨著負擔(dān)的上升，可能（排位）還會繼續(xù)往前移。

根據(jù)國家戰(zhàn)略“健康中國行動2030”，它的核心思想就是要把慢病的預(yù)防關(guān)口前移到一級預(yù)防。

因為癡呆目前沒有特效藥，也沒有很好的治療方法，所以最關(guān)鍵的是早期去發(fā)現(xiàn)高危人群，積極地去做不管是生活方式，還是危險因素的干預(yù)，從而預(yù)防或者延緩癡呆的發(fā)生。所以早發(fā)現(xiàn)、早治療，預(yù)防關(guān)口前移是癡呆防治的關(guān)鍵。

為了應(yīng)對癡呆不斷上升的疾病負擔(dān)，達到健康中國行動的有關(guān)要求，國家衛(wèi)健委在2020年出臺了探索開展老年癡呆防治特色服務(wù)工作的通知，工作方案中明確提到了社區(qū)（村）老年人認知功能篩查率達80%。這樣做的目的實際上就是預(yù)防關(guān)口前移，早期發(fā)現(xiàn)癡呆的高危人群，給予及時的危險因素干預(yù)，預(yù)防癡呆的發(fā)生發(fā)展。

篩查癡呆高危人群需快速有效工具

如果想去早期把癡呆高危人群篩查出來，需要有快速有效的工具。

目前篩查癡呆最準確的工具無疑就是認知功能量表，比如國際上非常有名的MoCA量表（蒙特利爾認知評估量表），還有MMSE量表（簡易精神狀態(tài)量表）。這些量表在國內(nèi)人群中都進行過驗證，用于篩查MCI（輕度認知障礙）或癡呆，都具有很高的準確性。

但是這些量表的評估需要較長時間，據(jù)我們自己團隊為大量社區(qū)老年人做MoCA量表評估的經(jīng)驗，受試者平均需要大概一刻鐘到20分鐘的時間。如果遇到認知本身就有一定的問題，或者是聽力受損的老年人，可能需要半個小時、40分鐘。這還是我們評估人員之前進行過專業(yè)培訓(xùn)（情況下的用時）。

這些量表的評估對于評估人員有較高的素質(zhì)要求。另外還存在版權(quán)問題，例如MoCA量表需要接受官方培訓(xùn)，MMSE也是需要解決付費的版權(quán)問題。

除了量表之外，還有一些基于危險因素的風(fēng)險預(yù)測模型，那目前國際上公認用于篩查癡呆高危人群的最簡易的量表是CAIDE癡呆風(fēng)險評分。

CAIDE評分實際上是根據(jù)7個變量，包括年齡、受教育程度、性別、收縮壓、BMI（身體質(zhì)量指數(shù)）、總膽固醇和體育活動去構(gòu)建評分，總分如果大于等于10分，就可以認為是癡呆的高危人群。

CAIDE評分雖然比較簡單，但仍然需要去有創(chuàng)地檢測血液指標(biāo)，比如總膽固醇需要有血液的指標(biāo)，還要測血壓，量身高體重，問受試者的受教育程度以及體育鍛煉的情況，仍然會造成第一是有創(chuàng)；第二是需要一定的時間；第三是基層人員可能無法掌握得分的計算方法。

視網(wǎng)膜成為篩查癡呆人群重要窗口

隨著我國人工智能技術(shù)的高速發(fā)展，我們想是不是能夠結(jié)合人工智能技術(shù)，構(gòu)建快速、無創(chuàng)、準確得到CAIDE評分的工具，這時候我們就想到了視網(wǎng)膜。

為什么想到視網(wǎng)膜？因為視網(wǎng)膜是腦部神經(jīng)和血管的延伸，另外可以無創(chuàng)快速的拍攝。我們的學(xué)生經(jīng)過兩個星期的培訓(xùn)，就能夠幾乎在30秒內(nèi)去獲得受試者兩側(cè)眼睛的眼底照片，無需專業(yè)醫(yī)生也無需散瞳。

目前的設(shè)備能夠做到自動對焦，整個流程很快能完成，大概一分鐘，而且相對來說比較便宜。視網(wǎng)膜照片拍攝完之后，通過后臺的AI分析能夠快速發(fā)出（受試者）是不是癡呆高危人群的報告，包括CAIDE評分都能夠算出來。如果能夠做到這樣的程度，無疑為癡呆的篩查提供了重要的有效工具。

所以我們跟北京鷹瞳科技發(fā)展股份有限公司，以及同仁醫(yī)院等多家醫(yī)院合作，希望能夠通過建立深度學(xué)習(xí)模型，去構(gòu)建眼底照片與傳統(tǒng)模型計算的CAIDE評分之間的關(guān)系。構(gòu)建完成人工智能模型之后，可以進行內(nèi)部和外部的驗證，去評估它的準確性，特別是評估判別癡呆高危人群的ROC曲線面積。如果結(jié)果很好，就可以進行大范圍應(yīng)用。

我們與鷹瞳、愛康集團、301醫(yī)院、同仁醫(yī)院還有上海市北醫(yī)院等多個單位合作，收集了我國30余萬人的健康體檢數(shù)據(jù)，包括眼底照片，也包括剛才構(gòu)建CAIDE評分的這七個指標(biāo)。我們通過傳統(tǒng)的模型把他們的CAIDE評分計算出來，給受試者的眼底照片標(biāo)注上他的CAIDE評分，讓機器學(xué)習(xí)完后，進行內(nèi)部和外部驗證。

最后的結(jié)果也是非常令人振奮的，不管在內(nèi)部還是外部驗證中，這款人工智能模型去識別癡呆高危人群的能力都非常棒。這篇文章也在2022年發(fā)表在老年醫(yī)學(xué)TOP1的雜志《Age and Aging》，是國際上首個結(jié)合人工智能技術(shù)和眼底照片信息去識別癡呆高危人群的研究。

如何將人工智能技術(shù)和眼底照片信息有效結(jié)合

讓我們看下這個研究是怎么做的。我們想看看通過眼底照片估算的CAIDE評分，是不是跟老年人的認知功能有密切的關(guān)聯(lián)性。

從這兩張圖中可以看到，左邊是線性關(guān)系，右邊是ROC曲線面積。在內(nèi)部驗證中我們?nèi)斯ぶ悄苣Ｐ蛯τ谧R別癡呆高危人群的ROC曲線面積，也就是AUC達到0.944，在外部驗證人群中同樣也非常高，達到0.926，目前這樣的結(jié)果證明，這個工具完全可以進行推廣應(yīng)用。

此外，我們還在外部驗證人群中，選擇了1,500余名社區(qū)老年人進行了認知功能的詳細評測，包括MoCA評分、記憶功能測試、語言流暢度測試、連線測試A和連線測試B，不管是哪個測試，我們都可以看到CAIDE評分和認知功能都顯著相關(guān)，所有p值都小于0.001。

同樣我們還發(fā)現(xiàn)了跟CAIDE評分相關(guān)的眼底照片熱力圖。也就是重點區(qū)域，比如a圖健康的人CAIDE評分非常低，只有1.24分；那bcd這三個圖都屬于CAIDE評分比較高，在7到8分左右，可以看到相關(guān)的區(qū)域都已經(jīng)標(biāo)出來了，這些區(qū)域應(yīng)該是跟老年人的認知功能是有關(guān)系的。

目前報告可以直接發(fā)送到手機上，受檢者通過鷹瞳相關(guān)公眾號就可以查看自己的老年癡呆風(fēng)險指數(shù)。

我們可以看到這是某個受檢者，他對自己的健康比較關(guān)注，那每隔一天或幾天就可以去拍眼底照片，很快會得到他的癡呆風(fēng)險。這比那些傳統(tǒng)的評估方法，比如MoCA量表每一次可能得花20分鐘，肯定要便捷得多；對比CAIDE模型要經(jīng)常去抽血、測血壓，一是有一定花費，二是有創(chuàng)，這款模型便捷、快速、無創(chuàng)、價廉，無疑具有重要的公共衛(wèi)生意義。

這個AI工具能夠準確地識別癡呆的高危人群，我們只需要在各級的醫(yī)療機構(gòu)，不管是在三甲醫(yī)院，還是社區(qū)醫(yī)院、健康體檢中心，安裝一臺便捷的眼底自動照相設(shè)備，即可在1分鐘內(nèi)輕松獲知受檢者未來20年發(fā)生癡呆的風(fēng)險。

同時我們根據(jù)發(fā)病風(fēng)險，可以把癡呆的高危人群給識別出來，對于早期發(fā)現(xiàn)癡呆高危人群，早期啟動危險因素干預(yù)，從而降低癡呆發(fā)病率和死亡率，減少癡呆治療費用，必將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

我們后續(xù)研究還希望能夠通過人工智能，自動化識別視網(wǎng)膜血管的走形，以及它的動脈和靜脈，并且能夠自動化分割和測量，就可以快速準確估計出視網(wǎng)膜動脈硬化的程度，因為視網(wǎng)膜動脈越細，靜脈越粗，動脈硬化程度就越高。但如果我們能夠做到AI自動化識別、分割和測量，能夠看出整個視網(wǎng)膜動靜脈的比值，無疑增加對心腦血管疾病或癡呆的預(yù)測能力。