斜视是常见眼科疾病,不仅影响外观,还可能损害双眼视觉功能并带来心理社会影响。传统斜视诊断和手术规划高度依赖专科医生经验,在基层筛查、定量评估和复杂病例决策中仍面临一致性和可及性挑战。近日,北京大学人民医院王乐今教授团队在《科学通报》发表了题为“从临床经验到人工智能:斜视数字化诊断与智能手术规划系统的研究进展”的综述,系统梳理人工智能、深度学习、眼动追踪、移动端筛查、生物力学建模和虚拟现实等技术在斜视诊疗中的应用进展。
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图1 从临床经验到人工智能的斜视数字化诊疗体系框架
研究背景
斜视诊疗的关键在于准确判断斜视类型、偏斜角度和患者个体特征,并据此制定治疗和手术方案。三棱镜加交替遮盖试验是临床常用方法,但检查结果可能受到检查者经验、患者配合、光照环境和注视状态影响。不同地区眼科医疗资源差异较大,也使得早期筛查和规范转诊存在现实困难。随着医学图像分析和数字健康技术的发展,人工智能有望为斜视诊疗提供更客观、可量化和可追踪的辅助工具。
研究内容
本综述指出,目前斜视数字化诊断主要形成了三条技术路径。第一,基于静态图像和视频的深度学习方法,可从面部照片、眼部图像或遮盖试验视频中识别眼位异常、进行斜视分型并估计偏斜角度。第二,眼动追踪技术能够连续记录双眼运动轨迹,尤其适合观察间歇性斜视和双眼协调异常。第三,智能手机和嵌入式设备为基层筛查和远程随访提供了低成本、便携化选择,有助于推动筛查能力下沉。
在智能手术规划方面,机器学习回归、多任务学习、角膜光反射照片分析、生物力学建模和虚拟现实模拟等方向正在快速发展。这些技术尝试从术前偏斜角、眼位图像、临床变量和眼外肌力学信息中学习与手术肌肉选择、手术量设计和术后效果相关的规律,为医生提供辅助参考。作者强调,现有人工智能模型应被定位为临床辅助工具,而非替代专科医生的独立决策系统。
综述同时对当前研究的不足进行了批判性分析。多数研究仍基于单中心、回顾性或内部验证数据,复杂斜视类型、再次手术病例、垂直和旋转偏斜等人群代表性不足。不同研究之间的数据采集流程、参照标准和评价指标不统一,也限制了模型性能的横向比较。未来应建立标准化多模态数据库,开展多中心前瞻性真实世界研究,并在模型可解释性、长期预后预测、责任边界和医疗器械监管方面形成更清晰的规范。
本文作者为苗泽群主治医师、王文思教授和王乐今教授,通讯作者为王乐今教授;作者单位包括北京大学人民医院眼科、眼病与视光医学北京市重点实验室、北京大学医学部眼视光学院和北京工业大学信息科学技术学院。文章得到了国家自然科学基金项目(31427801)的支持。
文章信息
苗泽群,王文思,王乐今. 从临床经验到人工智能:斜视数字化诊断与智能手术规划系统的研究进展. 科学通报, 2026.
《科学通报》是中国科学院主管、中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的综合性中文学术期刊,致力于快速报道自然科学各学科基础理论和应用研究的最新研究动态、消息、进展, 点评研究动态和学科发展趋势。
旬刊,每10天出版1期;
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