卡塔尔的英国-巴基斯坦科学家雷亚兹·马利克(Rayaz Malik)教授开创了一项突破性的医疗技术。他开发了一种仅需两到三分钟的AI眼扫描技术,使医生能够在症状出现前数年检测出痴呆症和糖尿病神经损伤。马利克教授在威尔康奈尔医学院卡塔尔分校(Weill Cornell Medicine-Qatar, WCM-Q)领导糖尿病神经病变和神经退行性疾病研究,他表示这项技术将彻底改变全球的早期诊断和治疗。
通过AI眼扫描发现疾病
研究人员使用一种称为角膜共焦显微镜(Corneal Confocal Microscopy, CCM)的技术。传统上,眼科医生和验光师使用CCM诊断眼睛前表面的感染。然而,马利克教授和他的同事发现了一种革命性的替代应用——CCM能够检测与远超眼睛本身的疾病相关的微观神经纤维损伤。
角膜包含人体中最丰富的感官神经支配。人类进化出这种密集的神经网络来保护视力,因此角膜为影响整个神经系统的疾病提供了一个独特的窗口。
当患者因记忆丧失就诊并被诊断为痴呆症时,潜在的神经损伤已经发展了10至15年。在这一晚期阶段,标准治疗大多无效。此外,MRI扫描通常只在晚期痴呆症中显示异常。相反,CCM能在轻度认知障碍期间识别异常的角膜神经,而许多这类患者会在五年内发展为痴呆症。
同样,医生可以通过CCM扫描提前五年检测糖尿病神经病变。早期检测至关重要,患者可以通过减肥、控制血糖、降低血脂和降低血压来早期启动神经修复过程。
AI作为医疗变革者
人工智能极大地增强了这项技术的能力。以前,人工分析需要大量时间,而现在AI能在几秒钟内处理图像。人类医生可能只能在神经图像中识别三到四个特征,而AI能分析超过2,500个特征并学习与特定疾病相关的模式。
因此,AI系统现在可以90%至95%的确定性识别潜在的神经退行性疾病。在涉及糖尿病神经病变和帕金森病的特定研究中,研究人员达到了近100%的敏感性和特异性。有趣的是,AI和共焦显微镜的起源在这里完美交汇——麻省理工学院的人工智能先驱马文·明斯基(Marvin Minsky)在20世纪50年代最初发明了共焦显微镜。
克服全球影响的障碍
尽管结果令人鼓舞,但广泛采用面临强烈阻力。最初,神经学家怀疑内分泌学家能否使用眼扫描来诊断神经系统疾病。此外,设备供应有限阻碍了进展,多年来只有一家德国制造商生产CCM设备。
幸运的是,一家中国公司现在开始制造新的CCM设备,使这些设备在全球范围内更加普及和经济实惠。因此,这一突破将极大地惠及巴基斯坦等发展中国家。随着该地区糖尿病发病率持续快速上升,这位英国-巴基斯坦科学家的创新为苦苦挣扎的医疗系统提供了关键的诊断支持。
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