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人类专家黄斑液体高度评估与新生血管性年龄相关性黄斑变性液体体积量化的相关性

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这对日常视力意味着什么

随着人们寿命延长,越来越多的人面临可能夺走中央视力的年龄相关眼病,使阅读、驾驶或辨认面孔变得困难。其中一种更严重的类型称为湿性年龄相关性黄斑变性,会导致液体渗入眼后部。医生必须评估液体多少以决定何时注射药物来保护视力。本研究提出了一个简单但影响重大的问题:传统的专家眼部判读与现代人工智能在三维测量液体时看到的结果是否一致?

Figure 1. 人工智能如何将眼部扫描转化为泄漏液体的完整三维地图,从而更好地追踪湿性年龄相关性黄斑变性。
Figure 1. 人工智能如何将眼部扫描转化为泄漏液体的完整三维地图,从而更好地追踪湿性年龄相关性黄斑变性。

从平面快照到完整体积视图

直到最近,眼科医生和阅片中心依赖视网膜的薄层截面图,并在单个中央切片上测量液体囊腔的最高点。这些“高度”读数被用作整体疾病活动性的代理,并帮助决定患者接受眼内注射的频率。然而,视网膜是三维组织,液体可以广泛扩散或在远离正中央的区域聚集成小囊腔。研究人员使用了一款获准的人工智能工具,检查黄斑的整个扫描体积,并计算视网膜中三个关键空间内的液体量,将平面快照转化为详细的三维地图。

将人工判读与人工智能并置比较

研究团队分析了890名未经治疗的湿性黄斑变性患者的眼部扫描。经过认证的人工阅片员在视网膜中央1毫米范围内测量三类液体的最大高度:视网膜层内液体、位于感光细胞下方的液体(亚视网膜液体)以及承托层隆起的囊样凸起。人工智能系统对相同扫描进行逐像素自动勾画,计算这些液体囊腔的最大高度和在中心以及更宽的6毫米区域内的总体积。这种直接比较使研究人员能够检验专家测量与人工智能计算的一致程度。

人工智能何时一致、何时存在差异

对于视网膜内的液体以及色素层下的隆起,人工智能测得的高度与专家读数非常接近,显示出高度一致性。对于位于感光细胞下方的液体,匹配程度则较为有限。在这些情况下,人工阅片员倾向于将略显模糊的物质计入液体,而人工智能系统将这些区域排除在外。当研究者将单点中心高度与三维总体液体量比较时,仅在狭窄的中央区域内发现较好的关联。一旦扩展到更宽的6毫米区域,这种关联就减弱了,尤其是对于浅而广泛分布的亚视网膜液体,表明单一最高点无法反映黄斑中液体的真实充盈情况。

Figure 2. 在黄斑上由人工智能进行三维映射时,眼部扫描中的简单液体高度与真实液体体积可能存在差异。
Figure 2. 在黄斑上由人工智能进行三维映射时,眼部扫描中的简单液体高度与真实液体体积可能存在差异。

看清液体真正积聚的位置

通过扫描整个黄斑区域,人工智能工具还揭示了液体倾向于在何处达到峰值。视网膜内液体最常在非常中心附近达到最高点,但几乎同样常见于中心稍外侧。相比之下,亚视网膜液体和色素层隆起更常在中心周围形成一个环状的峰值,而不是直接在中心下方。这一分布模式意味着仅关注视网膜的最中心可能会错过重要的病变囊腔。自动化体积图可以快速且一致地突出这些偏离中心的问题区域,而无需耗时地手工检查数十张切片。

这对患者和临床医生意味着什么

研究表明,对于两种主要的液体类型,基于人工智能的测量与专家评估高度一致,同时补充了简单高度读数无法提供的信息。研究也清楚指出,液体囊腔的最高点不能作为总体量和分布的可靠替代。对患者而言,这表明人工智能工具可能帮助眼科医生更全面地追踪病灶活动,并将治疗计划更贴合眼内的真实液体负荷。与其依赖少数手工测量,医生可以使用全体积的自动化地图来决定何时确实需要注射,从而追求更精确、可能更个体化的治疗。

引用: Steiner, S., Gerendas, B.S., Deak, G. et al. Correlation between human expert macular fluid height assessment and fluid volume quantification in neovascular age-related macular degeneration. Sci Rep 16, 14793 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44982-8

关键词: 年龄相关性黄斑变性, 视网膜液体, 光学相干断层扫描, 人工智能, 眼部成像