近日,Nature子刊《Nature Health》和《Nature Communications》接连发表复旦大学附属眼耳鼻喉科医院周行涛/李美燕/曹文俊/李圣杰团队在高度近视/防盲机器学习的成果,题为“Large-scale screening of blinding eye diseases from routine blood tests”和“Routine blood tests and machine learning identify complications in high myopia”(《基于常规血液检查的大规模致盲性眼病筛查》、《常规血液检查与机器学习识别高度近视的并发症》)。
团队以临床问题为导向,聚焦一个亟待破解的临床难题:在眼科专科设备与人力资源难以覆盖基层的现实情况下,能否以“血常规”为切入点,开辟致盲性眼病早期筛查的全新途径。团队创新性地将常规血液检测与机器学习相结合,打造出高效、可及的高度近视并发症等致盲性眼病筛查新方法。


研究背景
过去三十年,我国致盲性眼病患病率上升12%,显著高于全球平均增幅1.48%,已成为威胁国民健康、亟待系统干预的重大公共卫生问题。受制于致盲性眼病早期症状隐匿及高度依赖专科影像检查,以高度近视并发症、青光眼和黄斑变性为代表的致盲性眼病,长期面临“专科资源少、早期筛出难”的临床困局。
常规一管血,眼病早知道
于Nature Communications发表的论文中聚焦高度近视这一日益严峻的致盲病因,创新性地利用常规血液检测数据构建机器学习模型,用于筛查五类主要并发症:白内障、黄斑变性、脉络膜新生血管、青光眼及视网膜脱离。研究采用多层次设计进行系统验证,包括多中心病例对照研究、前瞻性医院队列以及覆盖31万余人的社区横断面研究,所构建的模型在外部验证中展现出良好的稳健性与泛化能力。在大规模社区筛查场景中,模型对五类并发症的阳性预测值达到0.65–0.80,尤其在黄斑变性和青光眼等严重致盲性并发症的识别中表现突出,体现出良好的临床应用潜力。
在Nature Health发表的论文中,研究团队开发了基于机器学习的致盲性眼病筛查系统(MES),仅依托常规血液检测数据,即可在人群层面实现高效筛查。MES系统不仅能够从社区人群中精准识别致盲性眼病个体,还可一次性区分7种常见致盲性眼病,包括糖尿病视网膜病变、年龄相关性黄斑变性、年龄相关性白内障和青光眼等。结果显示:在判别是否存在致盲性眼病时,模型曲线下面积(AUC)达0.926-0.956,阳性预测值与阴性预测值均超过0.90;在进一步区分具体疾病类型时,宏平均AUC达到0.889-0.900,初步体现出良好的多分类性能。
相较于依赖专业眼科设备与专科医师的传统筛查模式,常规血液检测已在基层医疗机构、农村地区及体检中心广泛开展,具有可及性高、操作简便等显著优势。
上述两项研究是基于“现成”的数据资源,借助机器学习深度挖掘眼病风险信号,为难以及时接受专业眼科检查的人群,提供一种可及性好的初筛技术,具有良好的规模化推广潜力。研究同时开发了免费在线应用平台,可在基层医疗及健康体检场景中实现“机会性筛查”,为高度近视并发症等致盲性眼病早期识别提供可推广、可及性强的技术路径。
论文作者
李圣杰副主任技师、任俊为论文的共同第一作者,周行涛教授、曹文俊教授、李美燕副主任医师为论文共同通讯作者。




第一作者:李圣杰,博士、博士后、副主任技师。担任复旦大学附属眼耳鼻喉科医院检验科副主任、上海市医学会检验医学分会临检学组副组长、上海市医学会检验医学分会青年委员等职务。入选上海市“东方英才”青年项目、上海市青年科技英才“扬帆计划”、上海市“医苑新星”青年医学人才等人才项目。以第一完成人承担国家自然科学基金等各类课题9项。近五年以第一作者/通讯作者(含共同)在Nature Health、Nature Communications(2篇)、Leukemia、Clinical Chemistry、Analytical Chemistry及眼科权威期刊AJO、Ocular Surface、BJO等杂志发表论文25篇,H因子21,主要从事致盲性眼病的分子标志物发掘与机制研究。
通讯作者:李美燕,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院副主任医师、副教授、硕士生导师,入选国家优秀青年医师人才计划、上海市三八红旗手。近5年在Nature Health、Nature Communications、JAMA Network Open、ACS Nano及眼科权威期刊IOVS、JRS等以第一或通讯作者(含共同)发表SCI论文40篇,入选2024、2025年“全球前2%顶尖科学家榜单”,执笔专家共识3项,申请专利/软著18项,转让2项,获上海市科学技术普及奖一等奖、上海市科技进步二等奖、教育部科技进步二等奖等省部级奖励。
周行涛/李美燕课题组招聘博士后
周行涛,主任医师、教授、博士生导师。现任复旦大学附属眼耳鼻喉科医院院长、上海激光与裸眼3D视觉健康工程技术研究中心主任、上海市眼视光学研究中心主任。首届国家杰出医师、全国综合防控儿童青少年近视专家宣讲团副团长。担任中国健康促进与教育协会眼健康分会主任委员、中华医学会激光医学分会副主任委员。主要研究方向包括眼视光学、近视防治、激光治疗复杂性角膜病等领域。主持国家重点研发计划、国家自然科学基金及省部级课题20余项,发表SCI论文300余篇。获国家技术发明奖二等奖、国家科学技术进步奖二等奖、上海市科学技术普及奖一等奖、上海市科技进步二等奖等。获国家中宣部与国家卫生健康委“最美医生”、“中国好医生”等称号。
研究方向
1.高度近视的发病机制及临床防治;
2.角膜激光手术及相关医工交叉研究;
3.药物设计及开发;
4.致盲性眼病的分子标志物发掘。
应聘材料及联系方式
博士后应聘材料包括个人简历(个人基本信息、教育经历、工作经历)、发表论文、荣誉奖励及相关证明等,应聘时请注明“应聘博士后+姓名+联系方式”。
课题组联系人:李医生
Email:limeiyan@fudan.edu.cn
地址:上海市徐汇区汾阳路83号/宝庆路19号
欢迎具备生物信息学、药学、人工智能、眼科学等学科基础的优秀博士加入。
文章来源:上海市五官科医院互联网医院