作者Toby，來源公眾號（python生物信息學），糖尿病視網(wǎng)膜病變預測模型

糖尿病性視網(wǎng)膜病變是糖尿病的一種并發(fā)癥，由高血糖水平損害眼睛后部（視網(wǎng)膜）引起。如果不加以診斷和治療，可能會導致失明。任何患有 1 型糖尿病或 2 型糖尿病的人都有可能患上糖尿病性視網(wǎng)膜病變。

然而，糖尿病性視網(wǎng)膜病變通常需要數(shù)年時間才能達到可能威脅您視力的階段。

根據(jù)2021年國際糖尿病聯(lián)盟（IDF）統(tǒng)計，我國糖尿病人群數(shù)量居世界第一，患者數(shù)量超過1.4億，是全球糖尿病患者人數(shù)最多的國家。研究表明，大約每3名糖尿病患者中就有1名DR患者。作為糖尿病的主要微血管并發(fā)癥，DR所導致的盲和低視力已成為重大公共衛(wèi)生問題。

為了盡量減少發(fā)生這種情況的風險，糖尿病患者應該：

確保他們控制血糖水平、血壓和膽固醇
參加糖尿病眼科篩查預約——每年為所有 12 歲及以上的糖尿病患者提供篩查，以便盡早發(fā)現(xiàn)并治療任何問題
糖尿病如何影響眼睛
視網(wǎng)膜是眼睛后部的光敏細胞層，可將光轉(zhuǎn)化為電信號。信號被發(fā)送到大腦，大腦將它們變成您看到的圖像。

視網(wǎng)膜需要持續(xù)的血液供應，它通過微小血管網(wǎng)絡接收血液。

隨著時間的推移，持續(xù)的高血糖水平會在 3 個主要階段損害這些血管：

背景視網(wǎng)膜病變– 血管中出現(xiàn)微小的凸起，可能會輕微出血，但通常不會影響您的視力
增殖前視網(wǎng)膜病變——影響血管的更嚴重和廣泛的變化，包括更嚴重的眼內(nèi)出血
增生性視網(wǎng)膜病變——瘢痕組織和新血管在視網(wǎng)膜上形成，它們脆弱且容易出血；這可能會導致一些視力喪失

血液中的糖分過多會逐漸導致為視網(wǎng)膜提供養(yǎng)分的毛細血管發(fā)生阻塞，從而切斷視網(wǎng)膜的血液供應。結果，眼睛會嘗試長出新血管。但是這些新血管發(fā)育不正常，容易滲漏。

糖尿病性視網(wǎng)膜病變有兩種類型：

早期糖尿病性視網(wǎng)膜病變。這種形式更加常見，稱為非增生性糖尿病性視網(wǎng)膜病變（NPDR），此時新血管尚未增長（增生）。

如果您患有 NPDR，視網(wǎng)膜的血管壁會變?nèi)?。微小的凸起從較小血管的血管壁突出，有時會讓液體和血液滲入視網(wǎng)膜。較大的視網(wǎng)膜血管開始擴張，直徑也會變得不規(guī)則。隨著更多血管阻塞，NPDR 可能從輕度進展為重度。

有時，視網(wǎng)膜血管損傷會導致視網(wǎng)膜中心部分（黃斑）產(chǎn)生積液（水腫）。如果黃斑水腫導致視力減退，需要進行治療以防止永久性的視力喪失。

晚期糖尿病性視網(wǎng)膜病變。糖尿病性視網(wǎng)膜病變可進展為這種更嚴重的類型，稱為增生性糖尿病性視網(wǎng)膜病變。在這種類型中，受損的血管會閉合，導致視網(wǎng)膜中生長出新的異常血管。這些新血管非常脆弱，可能會滲入填充眼球中心（玻璃體）的透明膠狀物質(zhì)。

最終，由于新血管生長而產(chǎn)生的瘢痕組織可能導致視網(wǎng)膜從眼后脫離。如果新血管干擾了眼液的正常流出，眼球中可能會積聚壓力。這會損傷負責將圖像從眼睛傳送到大腦的神經(jīng)（視神經(jīng)），從而導致青光眼。

如上圖在糖尿病性視網(wǎng)膜病變的早期階段，視網(wǎng)膜中的血管壁會變得脆弱。血管壁出現(xiàn)小凸起，有時滲出的液體和血液會進入視網(wǎng)膜。視網(wǎng)膜中的組織可能會腫脹，在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生白斑。隨著糖尿病性視網(wǎng)膜病變的進展，可能會長出新血管，從而威脅您的視力。

如果您有以下情況，您將面臨更大的風險：

長期患有糖尿病
持續(xù)高血糖（血糖）水平
有 高血壓
膽固醇高
懷孕了
具有亞洲或非裔加勒比背景
通過控制血糖、血壓和膽固醇水平，您可以降低患糖尿病性視網(wǎng)膜病變的幾率。

糖尿病視網(wǎng)膜病變的癥狀
您通常不會在早期注意到糖尿病性視網(wǎng)膜病變，因為它往往不會有任何明顯的癥狀，直到它變得更晚期。

但是，可以通過在糖尿病眼篩查期間拍攝眼睛照片來發(fā)現(xiàn)病情的早期征兆 。

如果您遇到以下情況，請立即聯(lián)系您的全科醫(yī)生或糖尿病護理團隊：

視力逐漸惡化
突然失明
漂浮在您視野中的形狀（漂浮物）
視力模糊或斑駁
眼睛疼痛或發(fā)紅
黑暗中看東西困難
這些癥狀并不一定意味著您患有糖尿病性視網(wǎng)膜病變，但檢查它們很重要。

不要等到您的下一次篩查預約。

糖尿病眼篩查
所有 12 歲或以上的糖尿病患者每年都會被邀請進行一次眼科篩查。

提供篩選是因為：

糖尿病視網(wǎng)膜病變在早期階段不會引起任何癥狀
如果不及時診斷和治療，這種情況會導致永久性失明
篩查可以在眼睛問題開始影響您的視力之前發(fā)現(xiàn)它們
如果及早發(fā)現(xiàn)問題，治療可以幫助預防或減少視力喪失
篩查測試包括檢查眼睛后部和拍照。

根據(jù)您的結果，您可能會被建議在一年后返回進行另一次預約，參加更定期的預約，或與專家討論治療方案。

通過檢眼鏡，眼底熒光造影等工具檢測三個內(nèi)容：
滲血漏血，新生血管，視網(wǎng)膜脫離

糖尿病視網(wǎng)膜病變檢測流程圖參考如下：

積極治療可以延緩失明發(fā)生

降低患糖尿病視網(wǎng)膜病變的風險
您可以通過以下方式降低患糖尿病視網(wǎng)膜病變的風險，或幫助防止其惡化：

控制血糖、血壓和膽固醇水平
按規(guī)定服用糖尿病藥物
參加您所有的篩查預約
如果您發(fā)現(xiàn)視力有任何變化，請迅速尋求醫(yī)療建議

保持健康的體重，健康均衡的飲食，定期鍛煉和戒煙

糖尿病視網(wǎng)膜病變的治療
僅當篩查檢測到意味著您的視力有風險的重大問題時，才需要治療糖尿病性視網(wǎng)膜病變。

如果病情還沒有達到這個階段，建議采用上述管理糖尿病的建議。

更晚期糖尿病視網(wǎng)膜病變的主要治療方法是：

激光治療
將藥物注射到您的眼睛中

從眼睛中去除血液或疤痕組織的手術

糖尿病預測模型價值和意義

雖然醫(yī)生有糖尿病視網(wǎng)膜病變的各種治療方法，但價格高昂，有副作用，且不能根本解決問題，僅能緩解癥狀。我們能否建議糖尿病視網(wǎng)膜預測模型，在早期發(fā)現(xiàn)疾病征兆，并控制疾病惡化？答案是肯定的，Toby老師已經(jīng)建立好基于人工智能算法的糖尿病視網(wǎng)膜預測模型。

糖尿病建模數(shù)據(jù)集介紹

我們有數(shù)千張正常視網(wǎng)膜圖片和糖尿病視網(wǎng)膜病變圖片，并且可以對糖尿病視網(wǎng)膜病分類。
下圖是部分正常視網(wǎng)膜圖片展示

下圖是輕微糖尿病視網(wǎng)膜病變圖片展示。我們可以觀察到新生血管并不多。

下圖是中等程度糖尿病視網(wǎng)膜病變圖片展示

下圖是增生明顯的糖尿病視網(wǎng)膜病變圖片展示

下圖是嚴重的糖尿病視網(wǎng)膜病變圖片展示，我們可以明顯發(fā)現(xiàn)較多的新生血管。

我們AI模型采用深度學習算法，得到較好模型性能。

計算機程序?qū)σ暰W(wǎng)膜圖片讀取

模型讀取糖尿病視網(wǎng)膜病變圖片后，開始訓練并學習疾病特征。

模型學習完后就擁有了自動預測能力，可以輔助醫(yī)生判斷疾病，節(jié)約醫(yī)療機構大量時間，提高就診效率。Toby老師提醒一下，模型預測不是100%準確，需要和臨床經(jīng)驗豐富醫(yī)生一起配合和交叉驗證。

我們糖尿病視網(wǎng)膜病變預測模型可以預測單個圖片概率，也可批量預料成千上萬張圖片概率。

歡迎商務合作

如果您們對糖尿病視網(wǎng)膜病變預測模型項目感興趣，歡迎各大醫(yī)療機構，科研機構，生物醫(yī)藥企業(yè)聯(lián)系。我們提供發(fā)票，企業(yè)合同，有完善流程和資質(zhì)。

人工智能讓生活更美好！

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