“早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變”（Retinopathy of Prematurity，縮寫(xiě)ROP）嚴(yán)重威脅了最幼小、最脆弱的嬰兒，特別是未滿31周即出生且體重不足1500g的早產(chǎn)兒。如果能夠盡早發(fā)現(xiàn)ROP則可以治療，然而目前尚缺客觀的方法判定需要進(jìn)行治療的情況。

哈佛醫(yī)學(xué)院和麻省總醫(yī)院Athinoula A. Martinos生物醫(yī)學(xué)成像中心的研究員Jayashree Kalpathy-Cramer認(rèn)為AI能改變這種局面。她和同事James Brown正在開(kāi)發(fā)由GPU加速的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)，以自動(dòng)判斷這種疾病的嚴(yán)重程度。

“ROP最主要的一個(gè)特性是可預(yù)防性，對(duì)此深度學(xué)習(xí)能發(fā)揮重要作用。” Kalpathy-Cramer說(shuō)道。

對(duì)于ROP的篩查停滯于1980年代

早產(chǎn)兒的眼睛未完全發(fā)育是ROP的病因。出生前的最后幾周是向視網(wǎng)膜供血的血管快速生長(zhǎng)的時(shí)期。如果此過(guò)程被打斷，這些血管可能會(huì)停止生長(zhǎng)，或長(zhǎng)到錯(cuò)誤的位置。

雖然ROP僅威脅一小部分早產(chǎn)兒，但可能會(huì)帶來(lái)終身的影響。ROP通常會(huì)自行好轉(zhuǎn)，但如果病情嚴(yán)重，就可能導(dǎo)致失明或眼部疾病（如斗雞眼、弱視、青光眼和早期白內(nèi)障）。

醫(yī)生篩查ROP時(shí)會(huì)按其嚴(yán)重程度來(lái)分為三個(gè)級(jí)別：常規(guī)、附加性前期(pre-plus)及附加性(plus)病變，具體取決于眼睛血管的情況。醫(yī)生將他們?cè)谝暰W(wǎng)膜或其數(shù)字影像中看到的情況與專(zhuān)家們?cè)谏鲜兰o(jì)八十年代選出的標(biāo)準(zhǔn)照片進(jìn)行比較，以確定ROP級(jí)別。然而，專(zhuān)家們對(duì)如何劃分這三個(gè)級(jí)別各持己見(jiàn)。

Kalpathy-Cramer表示：“我希望計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的最新進(jìn)展能幫助我們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域做得更好。”

NVIDIA助力實(shí)現(xiàn)ROP的自動(dòng)化診斷

Kalpathy-Cramer和Brown利用來(lái)自視網(wǎng)膜病成像和信息學(xué)協(xié)會(huì)（由俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)的 Michael Chiang博士領(lǐng)導(dǎo)）、包含6000張影像及相應(yīng)的專(zhuān)家診斷意見(jiàn)的數(shù)據(jù)集合，來(lái)訓(xùn)練深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以區(qū)分ROP三個(gè)級(jí)別的影像。

Kalpathy-Cramer在位于波士頓的臨床數(shù)據(jù)科學(xué)中心（由麻省總醫(yī)院與布列根和婦女醫(yī)院運(yùn)營(yíng)）工作，她使用NVIDIA DGX-1 AI超級(jí)計(jì)算機(jī)和cuDNN加速的不同深度學(xué)習(xí)框架來(lái)開(kāi)發(fā)ROP診斷算法。

接下來(lái)，她將利用印度的Aravind眼科醫(yī)院以及Banker視網(wǎng)膜臨床和激光中心（Banker Retina Clinic and Laser Centre）提供的大約10萬(wàn)張影像來(lái)測(cè)試該算法。之后，她打算在印度將該算法作為篩查方法進(jìn)行試驗(yàn)。

兒童眼科醫(yī)生使用間接檢眼鏡檢查嬰兒有無(wú)早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變的跡象

AI提供專(zhuān)家診斷結(jié)果

Kalpathy-Cramer希望能夠在缺少專(zhuān)業(yè)眼科醫(yī)生的中低收入國(guó)家和地區(qū)推廣她的ROP篩查系統(tǒng)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，她希望開(kāi)發(fā)一種價(jià)格低廉的便攜式設(shè)備，供醫(yī)護(hù)人員初步篩查。

Kalpathy-Cramer說(shuō)：“如果我們的算法能夠達(dá)到預(yù)期效果，它將在扭轉(zhuǎn)全球可預(yù)防性失明癥方面發(fā)揮巨大作用。”