一滴血都不用抽,仅凭眼底照片,人工智能系统就能实现慢性肾病的早期筛查、病理分型与预后预测,准确率碾压专科医生
在全球慢性肾脏病(CKD)肆虐的今天,中国医疗科技迎来一项重大突破。中山大学多学科团队近日在国际顶级期刊《自然·通讯》 发表了一项颠覆性成果——基于眼底彩照的无创智能肾病诊断系统KIDS(Kidney Intelligent Diagnosis System)。这一系统不仅将眼睛变成了监测肾脏健康的“窗口”,更可能彻底改变全球肾病诊疗格局。
01 技术破冰:眼底影像开启无创肾病诊断新纪元
慢性肾脏病被称为“沉默的杀手”,我国患病率高达10.8%,但知晓率仅为10% 左右。当大部分患者确诊时,病情已进展至中晚期。传统诊断依赖的肾穿刺活检是有创操作,在欠发达地区实施率不足5%。
中山大学中山眼科中心林浩添教授与附属第一医院陈崴教授团队在2021年牵头成立“眼肾联盟”,联合全球多家医院开启跨学科攻关。团队收集了13144张眼底图像,构建了全球最大规模的CKD视网膜影像数据库。
KIDS系统的技术突破在于三大核心功能:
早期筛查:仅凭眼底图像识别慢性肾病,对早、中、晚期CKD的识别AUC(模型性能指标)分别达0.936、0.947和0.993,远超传统方法
无创病理诊断:融合眼底图像与常规血液/尿液检查,精准区分IgA肾病、膜性肾病、糖尿病肾病等5类常见病理类型,诊断准确率较肾病专科医生提高26.89%
预后预测:预测患者5年内发生肾衰竭或透析等终点事件的风险,性能指标C-index达0.811
研究团队通过SmoothGrad显著性映射技术,首次可视化揭示了“眼-肾关联”的生物学基础:糖尿病肾病患者眼底呈现微动脉瘤和渗出,高血压肾损害者表现为血管狭窄和视乳头水肿。这为“眼-肾轴”理论提供了科学实证。
02 临床革命:资源匮乏地区的医疗平权利器
KIDS系统的价值在医疗资源不均衡的地区尤为凸显:
在索马里验证的简化版模型,仅依赖有限血液与尿液指标,仍保持0.630-0.870的AUC。
系统使81.3% 因禁忌症无法接受肾活检的患者获得病理诊断机会。
在非洲地区,诊断准确率较当地医生提高2.1-3.8倍。
“该系统为无法进行肾活检的患者提供了可信的无创病理诊断方案”,陈崴教授指出。这意味着偏远地区的社区医生通过便携眼底相机采集图像,云端AI系统即可完成专业级肾病诊断。
成本效益同样惊人:视网膜检查费用仅为传统筛查的1/5。当我国CKD治疗支出预计2032年将突破1.6万亿元时,这种低成本的筛查工具有望为国家医疗支出“减负”。
03 产业前景:千亿市场的AI医疗新赛道
全球8.5亿慢性肾病患者构成的医疗需求,正推动肾病智能诊断市场爆发式增长。KIDS系统代表的AI医疗技术展现出三重商业价值:
硬件联动:与便携式眼底相机结合,可部署于社区医院、体检中心及偏远地区诊所。
平台服务:通过中山眼科中心眼病智能诊断云平台(https://zockids.gzzoc.com)提供在线服务,已在多中心开展真实世界验证。
数据价值:持续累积的跨种族眼底影像数据,为开发更精准的二代模型奠定基础。
当前肾病AI诊断赛道已有多个中国原创技术涌现:
理大Smart-CKD系统:整合肾脏超声和临床数据评估纤维化程度,诊断效能80%。
中大荧光探针技术:通过尿液检测提前60小时预警急性肾衰竭。
高医结石AI系统:1秒识别尿酸结石,使15% 患者免于手术。
但KIDS系统凭借覆盖筛查-诊断-预后的全周期管理能力,在商业应用广度上具备独特优势。
04 未来战场:从“眼肾关联”到全身健康监测
KIDS系统的局限也指明了未来发展路径。当前样本主要来自亚洲人群,需加强跨种族验证;基层医院眼底图像质量会影响模型性能;覆盖病理类型也需进一步扩展。
研究团队已规划清晰的技术演进方向:
纳入更多病理亚型和分子标志物,提升病理分型精度。
开发轻量化版本适配手机端应用,进一步降低使用门槛。
探索视网膜特征与心脑血管疾病的关联,拓展“以眼看全身”的应用场景。
“我们正在开启以眼‘看’肾的疾病管理新模式”,林浩添教授展望道。随着系统在“一带一路”国家推广,这项技术将输出中国创新的慢病管理方案。
KIDS系统已在中山眼科中心云平台部署,国内外多个医疗中心正在加速推进临床验证。当一位索马里患者通过眼底影像确诊IgA肾病时,当新疆基层医院医生借助AI系统避免不必要的肾穿刺时,这项技术的价值已超越学术论文的指标。
据世界卫生组织2025年5月最新公告,肾脏疾病正式列入全球优先关注的重大非传染性疾病。在这场对抗“沉默杀手”的战役中,中国原创的“以眼识肾”技术,正为世界提供更早发现、更少痛苦的诊断新路径。其市场前景不仅在于千亿医疗需求,更在于改写全球8.5亿肾病患者的生命轨迹。
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