人工智能数据剖析REN GONG ZHI NENG

2018年世卫组织发布的研究报告显示，中国的近视人数多达6亿，个中小学生近视比例高达45.7%，近视问题已经是我国亟待办理的重大社会公共卫生问题。
2020年新冠疫情期间，教诲部对中小学生视力情形抽样调查的结果显示，近半年中小学生的近视率增加了11.7%。
疫情期间人们永劫光宅家生活、学习和事情，智好手机和电脑的利用，进一步加剧了我国中小学生近视率攀升的速率。
后疫情时期，网络学习、办公及娱乐将连续盛行，近视防控刻不容缓。

角膜塑形术（Orthokeratology）是眼视光临床中一种有效的近视掌握手段，其有效性和安全性已在临床得到充分验证。
对付患者而言，精准的验配是担保安全性和有效性的条件。
目前眼视光临床年夜夫验配角膜塑形镜，紧张是参考生产商供应的验配流程，根据履历法和镜片动态荧光配适确定得当的镜片参数，存在参数不足精确、耗时、临床体验差的弊病。
此外，后疫情时期试戴片的反复利用，也可能存在交叉传染的隐患。

北京大学公民医院眼视光中央王凯教授基于角膜大数据，采取人工智能算法验配角膜塑形镜，实现了更加精准的验配结果。
其分外的配适弧算法使得角膜塑形镜验配的韶光本钱大大减少，同时带来更好的临床体验。
其干系研究成果已经在Contact Lens & Anterior Eye和Eye and Vision杂志揭橥。
新年伊始，天津鹏升科技公司将此技能引入眼视光行业，相信很快这一基于大数据研发的新型配适弧人工智能算法就将在行业内得到有效推广。
在既往研究中，人工智能算法曾运用于眼科学和眼视光学，紧张用于圆锥角膜分类、糖尿病视网膜病变图像的判读以及预测近视发展等。
这是人工智能算法首次用于角膜打仗镜验配，这一技能成果的运用和推广对眼视光行业的科技进步具有里程碑的意义。

以CRT镜片为例，最常用的方法是在制造商供应的滑动卡尺上选择第一副试戴片。
滑动卡尺的研发是基于西方青少年角膜的特性，这与中国受试者的特色不完备相同。
滑动卡尺法非常大略，但对亚洲人来说可能须要反复的试戴来得到最佳参数，这很可能导致患者就诊体验不佳，而且多次试戴可能会增加角膜上皮损伤的风险。

王凯教授及其团队的人工智能学习算法并不直接学习镜片参数，而是在熟习角膜塑形镜镜片设计的根本上，根据角膜形态设计镜片，即用大数据让打算机自动学习角膜形态。
在很短的韶光内，打算机即可主动学习上千例乃至上万例的患者角膜形态，纵然没有镜片的佩戴，之后各项镜片参数也可以被设计出来。

这种方法可以为每个中国青少年近视患者量身定做；其次，机器学习方法提高了选择空想镜片参数的效率，不仅由于程序运行很快（5秒内），而且全体过程不受角膜地形图采样机器的限定。
操作职员不须要从角膜地形图仪器中导出任何文件，只须要获取一些基本眼部参数（包括年事、性别、HVID、e值、平坦K读数、陡峭K读数、SER、角膜散光、AL、ACD、AL/K轴率比等，这些参数在临床上很随意马虎得到），即可由电脑迅速给出镜片参数。

总之，优化后的机器学习模型取得了最佳的性能，优于其他选择初次试戴片的方法，可以取代传统的滑动卡尺法。
此外，该优化机器学习模型可在未来运用于设计更具个性化的镜片。
我们期待基于大数据的近视人工智能数据剖析能在行业得到广泛的运用，从而提高行业从业职员的验配水平和能力，能更好地办理青少年近视防控问题。

专 家 简 介

王 凯北京大学公民医院眼视光中央主任医师、教授、研究生导师、眼科学博士

北京大学医学部眼视光学院院长助理；加州大学伯克利分校眼视光学院博士后、访问学者；中华医学会行为医学分会科普学组委员；医匆匆会视觉康健分会青委会副主任委员；北京医师协会眼视光专业委员会副主任委员；北京眼视光学会副会长；中国医学教诲协会医疗东西管理会眼科分会委员；教诲部高档学校眼视光医学专业传授教化辅导分委会委员；北京医学会眼科学分会青委会委员；欧美同学会医师协会眼科分会委员。
长期从事眼视光学，特殊是青少年近视防控的根本和临床事情，善于角膜塑形镜验配、近视激光手术、高度近视眼内透镜（ICL）植入手术、白内障手术、圆锥角膜等繁芜眼视光病例的处理。
多次担当中华康健快车白内障***项目医务部主任，完成各种白内障和屈光手术上万例。
承担北京市科委都城临床特色运用研究1项；承担国家自然科学基金面上项目1项。
以第一作者或通讯作者身份在SCI和海内核心期刊揭橥论文数十篇。
以第一发明人身份获国家发明专利4项，实用新型专利5项。
北京卫视“我是大年夜夫”栏目高朋主持人。
研究方向：近视动物模型的建立以及延缓近视增长速率的药物和光学手段研究；基于大数据的近视人工智能数据剖析角膜塑形镜的根本与临床研究；近视手术干系的根本与临床研究。
文章：1.Shiyuan Wei, Rongkang Yin, Tao Tang, Yingxiao Wu, Yang Liu, Puxin Wang, Kai Wang, Ming Wei, Ruqiang Zou, Xiaojie Duan. Gas-Permeable, Irritation-Free, TransparentHydrogel Contact Lens Devices with Metal-Coated Nanofiber Mesh for Eye Interfacing ACS Nano, 已吸收 IF: 13.9032.Lu Zhang, Yue Zhang, Yanlin Liu, Kai Wang, Mingwei Zhao. A novel fitting algorithm for alignment curve radius estimation usingcorneal elevation data in orthokeratology lens trial. Contact Lesn & Anterior Eye. 2017,40(6): 401-407. IF: 1.9853.Yanlin Liu, Yong Cheng, Yue Zhang, Lu Zhang, Mingwei Zhao, Kai Wang. Evaluating internal and ocular residual astigmatism in Chinese myopic children. Jpn J Opthalmol, 2017,61(6): 494-504. IF：1.6534.李岩，石晓庆，张璐，李明武，黎晓新，王凯.短韶光平板电脑游戏对青少年近视患者调节反应和调节微颠簸的影响.中华实验眼科杂志，2016, 34(4): 335-339. 5.王凯，李岩，石晓庆，吴夕，赵明威，黎晓新.附加三棱镜对正视眼调节反应和调节微颠簸的影响.中华实验眼科杂志，2015, 33(6): 513-517.6.刘佳，王凯.影响年事干系性白内障术后屈光偏差的术前眼球生物学参数特色剖析.中华眼视光学与视觉科学杂志，2015,17(8):480-483. 7.张璐，刘艳林，石晓庆，李岩，王凯，赵明威.中国青少年近视患者水平视网膜相对周边屈光度和散光分量曲线类型研究.中华实验眼科杂志，2017, 35(6): 520-525.8.李岩，刘佳，齐朋承，王凯. 增生性糖尿病视网膜病变患者围手术期血糖特点及影响成分剖析.中华实验眼科杂志，2014, 32(3): 262-265.专利：王凯; 赵明威; 黎晓新, 小动物视觉刺激演习装置, 2014.07.11, 中国, ZL201420381548.0【实用新型】王凯; 黎晓新; 李明武, 一种用于缓解视疲倦的远间隔阅读装置, 2012.09.04, 中国, ZL201210322984.6【发明】王凯; 黎晓新; 李明武, 一种用于掌握青少年近视发展的远间隔阅读系统, 2012.6.13, 中国, ZL201210194161.X【发明】王凯; 张悦; 肖真; 程德文; 王姗姗, 一种能够投射正离焦图像的近间隔阅读装置, 2015.9.07, 中国, ZL201520685436.9【实用新型】王凯; 张悦; 吴习榕; 何燕玲, 一种紫外线消毒打仗镜盒, 2015.10.09, 中国, ZL201520777752.9【实用新型】王凯；张悦；王姗姗；程德文，开放视野远间隔光学读写器，2018.07，中国，ZL201720549042.x 【实用新型】

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