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（四）宁波鄞州糖网筛查人工智能评估项目
应用单位：宁波市鄞州区卫生健康局
涉及科室：全科、眼科、肾病科、内分泌科
疾病种类：糖尿病视网膜病变
案例简介：糖网筛查人工智能评估项目是基于宁波市鄞州区目前的医疗模式及糖网筛查所面临的问题，探索建立在“眼底会诊中心”的支持下，以区内医共体总院［鄞州人民医院、鄞州第二医院（肾病科）］为保障，以社区卫生服务中心为基础的糖网筛查模式。该模式针对糖尿病视网膜病变的筛查，构建了一整套智能化评估系统。包括智能统计端系统、专家远程诊断系统、诊间管理系统、统计管理系统、糖网筛查共享数据中心系统（中心站）、人工智能（AI）评估系统、TV监控端系统等七大部分。实现了图像采集、信息输入、自动云处理、医生查看结果、患者PC端查看报告、患者二维码查看报告等相关功能。能够大大提高医疗机构的诊断服务质量与效率，改善眼科医生匮乏、医疗资源分布不均的现状。该模式充分发挥了各级医疗资源的优势，实现了上级医疗资源下沉和基层医疗服务的延伸，不仅把专家门诊开到了老百姓家门口，更是为糖友们配备了双向转诊机制，为糖尿病患者提供个性化的长期慢性病管理方案。区内医共体总院将医疗服务主动下沉，不仅仅优化了医疗资源配置，让社区卫生服务中心更好地发挥作用，让广大百姓受益，同时在长期的慢性病管理跟踪中，也为慢性病科研项目积累了大量数据，为区内医共体总院的临床研究提供了一片更广阔的天地。该模式对于合理利用医疗资源，促进医疗资源再分配，全面促进居民健康和实现健康中国的目标具有重要的意义。
1.案例背景
近些年来，随着我国人口老龄化与生活方式的变化，糖尿病从少见病变成一个流行病，2010年中国疾病预防控制中心和中华医学会内分泌学分会调查了中国18岁及以上人群糖尿病的患病情况，显示糖尿病患病率为9.7%。2013年我国慢性病及其危险因素监测显示，18岁及以上人群糖尿病患病率为10.4%，我国已然成为世界糖尿病第一大国。而随着糖尿病发病率的增高，糖尿病患者病程的延长，相应的糖尿病并发症的发病率亦逐年上升，糖尿病视网膜病变（diabetic retinopathy，DR）作为常见的糖尿病慢性并发症之一，是导致成人失明的主要原因之一，严重威胁着糖尿病患者的生存质量，同时给社会带来严重经济负担。
糖尿病视网膜病变是糖尿病最常见的微血管并发症之一，也是处于工作年龄人群第一位的不可逆性致盲性疾病。糖尿病视网膜病变尤其是增殖性视网膜病变，是糖尿病特有的并发症，罕见于其他疾病。在我国，视网膜病变在糖尿病患者人群中的患病率为24.7%～37.5%，其中增生期视网膜病变比例在3.3%～7.4%。
糖尿病视网膜病变（包括糖尿病黄斑水肿）的患者常无明显临床症状，因此，从防盲角度来说，定期做眼底检查尤为重要。《中国2型糖尿病防治指南（2017版）》指出，2型糖尿病患者应在诊断后进行首次综合性眼检查。1型糖尿病患者在诊断后的5年内应进行综合性眼检查。随后，无糖尿病视网膜病变者，至少每1～2年进行复查，有糖尿病视网膜病变者，则应增加检查频率。而DR流行病学调查结果显示，50%以上就诊于基层医疗机构的糖尿病患者未被告知应定期进行眼底检查，近70%的糖尿病患者未接受规范的眼科检查。由此可见，我国糖尿病患者视网膜病变的筛查和有效转诊工作面临巨大的挑战。
中华医学会眼科学分会眼底病学组的《我国糖尿病视网膜病变临床诊疗指南（2014年）》中制定了视力筛查的标准，指出眼底照像是更加精准的DR筛查方式。由于我国人口众多，需要行眼底筛查的人群数量巨大，因此在我国的医疗模式中，DR的筛查主要依赖于基层卫生中心对居民的慢性病管理与健康体检，但从实际情况来看，DR的诊断则主要依赖于专业眼科医师对眼底检查情况的评估，这种模式极大地增加了医生的负担，降低诊疗效率。因此，在如今的医疗模式下，如何构建一套完善的糖尿病视网膜病变的诊疗方案，对于降低糖尿病视网膜病变的发病率，减轻医务人员负担，促进全民健康具有重要的意义。
2.案例亮点
糖网筛查人工智能评估项目的技术核心在于构建了一套基于人工智能的糖尿病视网膜病变的自动诊断系统，它使用人工智能算法来分析由眼底相机采集到的眼底图像（图3-7），可以自动检测、标注、量化眼底出血点与眼底渗出，自动对眼底病变的程度进行分级，并生成报告。在此基础上，医院构建了糖网筛查区域化专科医联体管理模式，打通了中心医院与社区医疗机构的双向转诊通道，促进了专家资源的下沉和医疗资源的再分配，构建了完善的糖尿病视网膜病变的筛查和诊断系统，提高了糖尿病视网膜病变的检出率和糖尿病的管理率（图3-8）。
图3-7 案例亮点
图3-8 案例亮点
（1）总体架构图：
糖网筛查项目的整体框架如图3-9所示，包括：
图3-9 案例亮点
1）医生应用系统：
主要完成采集功能，Pad社区采集端主要针对糖尿病患者档案信息采集、糖网筛查AI智能评估应用调阅等。在糖网筛查医院应用端部署糖网诊疗系统，并实现与医生工作站对接。
2）糖网筛查共享数据中心：
分为中心端应用系统和数据中心管理两部分，其中应用系统主要分为糖网区域化双向转诊系统、与社区全科医生工作平台的接口、与眼科/区内医共体总院的糖网筛查接口、糖网筛查AI智能评估软件接口、数据质量控制等。数据中心建设包括糖网筛查健康档案库、糖网筛查眼底照片库、糖网筛查诊断报告库等。
3）接入机构：
包括社区医院、专科医院（鄞州眼科医院）、区内医共体总院（鄞州人民医院、鄞州第二医院）。
（2）糖网筛查共享数据中心系统：
糖网筛查数据中心形成全区糖网筛查专病健康档案，糖网筛查主题数据库。实现针对患者、医疗卫生人员、社区卫生服务中心/二级、眼科等医疗机构的注册管理服务，建立面向这些实体的唯一标识。
糖网区域化双向转诊系统实现糖网患者的区域化双向转诊系统，疑似阳性患者可以转到眼科医院就诊。如果发现患者有并发肾病，可以转到上级人民医院就诊。上级医院的确诊患者诊疗等相关报告可以下转到社区。
与社区全科医生工作平台的接口实现与社区医院的居民健康档案对接，获取居民健康档案信息；糖网筛查中心平台可以将居民的糖网筛查报告与社区全科医生工作平台共享。与眼科/区内医共体总院的糖网筛查接口，实现与眼科医院、综合医院等的信息互通，实现将糖网筛查项目相关的报告上传到糖网筛查数据中心。糖网筛查AI智能评估软件接口，实现与第三方糖网筛查AI智能评估软件接口的集成。建立完整的接口数据质量控制体系，同时建立面向联网医疗机构的数据审核监控机制。
（3）人工智能（AI）评估系统：
AI智能评估后台是一款软件程序，它使用人工智能算法来分析由眼底相机采集下来的眼底图像，然后由社区全科医生将患者视网膜图像上传至安装了AI智能评估后台软件的云服务器。
AI智能评估后台可以完成图片上传和智能分析功能，并提供智能化筛选决策，如果采集的图像质量足够好，软件会给医生提供两种结果之一：发现轻度以上糖尿病性视网膜病变，转诊至眼科医生；未发现轻度以上糖尿病性视网膜病变，12个月内复查。
如果检测到阳性结果，患者应尽快找眼科医生进行进一步的诊断评估及治疗。
3.应用成效
截至2019年10月，宁波鄞州区共投放糖网筛查设备22套，分布在20家社区卫生服务中心或者卫生服务站。系统接收并处理数据共8 307例，其中有效数据6 811例，平均每天诊断约50例。通过智能诊断系统诊断后，共诊断出正常6 175例，DRⅠ期589例，DRⅡ期42例，DRⅢ期及以上2例。
便携式眼底相机+人工智能（AI）辅助的糖网筛查平台，基本能够实现对病灶的定位、定性和定量自动检测，成为目前最适宜的技术解决方案，有利于糖尿病视网膜病变的早期发现与早期干预，降低群众的疾病负担和糖尿病视网膜病变致盲率，同时比传统筛查节省三分之二的成本。
系统对用户实行实名认证管理，用户需进行实名认证并登录可使用与阅览系统相关的功能，系统针对不同级别的用户赋予不同的权限，便于各类用户进行相关查看、使用、统计操作。系统对患者档案信息进行加密处理，防止个人敏感信息泄露，保护居民隐私。
4.专家点评
瞻岐镇卫生院徐其方院长：“我们涉及病例共1 864例，糖网筛查项目的实施让更多的糖尿病视网膜病变患者能够被早发现、早治疗，并为病情严重的患者提供了绿色转诊通道，让患者能够提早就医、科学就医，防止病情进一步恶化，提高了患者的诊疗效果，是一个很有意义的项目。项目实施半年来，居民反映效果很好，希望这个项目能够一直实施下去，造福居民。”
百丈街道社区卫生服务中心俞建华主任：“我们涉及病例共2 248例，糖网筛查智能诊断系统是人工智能科技在医疗领域的完美展现，通过大数据的分析与处理，做到对视网膜照片的精确解读，极大地提高了糖网筛查效率，减轻了医生的负担，并让专家资源下沉到社区，不仅能够让居民享受家门口的服务，还能促进社区医生医疗水平的提升。”