革命性眼底扫描诊断肾病 - 无需穿刺活检 | 中山大学 Nature Communications 突破

革命性眼底扫描诊断肾病 - 无需穿刺活检 | 中山大学 Nature Communications 突破

omuat.com | 2026年6月10日

眼科医生进行眼部检查 图片:肾病筛查眼部检查(来源:nrd, Unsplash)

如果一张简单的眼底照片就能揭示肾脏健康状况呢?中山大学研究者开发了 AI 驱动系统,通过视网膜图像诊断慢性肾病——无需侵入性活检。

目录

问题:肾病检测挑战 {#the-problem}

肾脏解剖模型 图片:人体肾脏解剖模型(来源:Robina Weermeijer, Unsplash)

全球肾病危机

慢性肾病(CKD)影响全球约8.5亿人,中国患病率位居世界前列。挑战始终在于早期发现——肾功能可下降90%才出现明显症状。

侵入性活检问题

当前金标准诊断依赖肾穿刺活检——一种将针头刺入肾脏提取组织样本的侵入性操作。该操作存在出血、感染甚至肾损伤风险。许多患者因恐惧而延误或拒绝诊断。

五大病理类型

研究聚焦于鉴定五种传统需要活检确认的常见 CKD 病理类型:

  • IgA 肾病 — 全球最常见肾小球疾病
  • 膜性肾病 — 成人肾病综合征主要原因
  • 狼疮性肾炎 — 系统性红斑狼疮所致肾脏炎症
  • 糖尿病肾病 — 糖尿病所致肾损伤
  • 高血压肾硬化 — 高血压所致肾瘢痕化

突破:眼-肾关联 {#breakthrough}

AI 和神经网络可视化 图片:人工智能神经网络可视化(来源:Growtika, Unsplash)

视网膜-肾脏联系

2025年7月29日发表于 Nature Communications,中山大学中山眼科中心和附属第一医院研究者揭示革命性发现:视网膜和肾脏具有惊人的血管相似性。视网膜血管变化反映肾脏病理——可通过专业眼底摄影观察。

科学依据

眼和肾是仅有的两个可无创直接观察血管的器官。视网膜微血管反映全身微血管健康,成为肾脏状态的窗口。关键指标包括:

  • 小动脉狭窄 — 提示高血压相关肾损伤
  • 微血管瘤 — 提示糖尿病肾病
  • 出血和渗出 — 与炎症性肾病相关
  • 视盘改变 — 与慢性肾病进展相关

病理特异性模式

团队鉴定出每种 CKD 病理类型的独特视网膜特征。例如,IgA 肾病显示独特的小动脉变化,膜性肾病呈现特征性静脉模式——均可通过 AI 分析视网膜照片检测。

AI 驱动诊断技术 {#technology}

实验室显微镜研究 图片:医学研究实验室显微镜(来源:Ousa Chea, Unsplash)

深度学习架构

研究团队开发复杂深度学习模型,训练数据超过10万张视网膜图像配对确认的肾活检结果。AI 系统学会识别人眼无法察觉的细微模式,诊断准确性与经验丰富的肾内科医师相当。

诊断性能

系统展示令人印象深刻的临床指标:

  • CKD 筛查灵敏度:92.3% — 正确识别90%的 CKD 病例
  • 特异性:89.7% — 准确排除健康个体疾病
  • 病理类型分类:五种主要类型准确率87.4%
  • ROC 曲线下面积:0.94 — 近完美诊断分辨能力

单次眼底照片 vs. 血液检测

与需要实验室处理的血液检测不同,眼底成像提供即时结果。AI 系统在30秒内处理图像,同次临床就诊即可提供初步诊断信息。

多中心临床验证 {#validation}

医疗团队协作 图片:医疗团队协作(来源:Luis Melendez, Unsplash)

广泛临床测试

验证研究跨越多个临床中心,覆盖不同人群。研究包括:

  • 12,847名患者 来自中国8个医疗中心
  • 多族裔验证 包括摩加迪沙 Banadir 医院的索马里患者
  • 前瞻性病例对照设计 确保真实世界适用性
  • 与人类专家比较 包括肾内科医师和 AI 专家

智能眼-肾联盟(iEKA)

中山大学建立 iEKA 项目,联合多个临床中心:

  • 中山眼科中心(牵头单位)
  • 中山大学附属第一医院
  • 中山市人民医院
  • 佛山市第一人民医院
  • 右江民族医学院附属医院(百色)
  • 喀什地区第一人民医院(新疆)
  • Banadir 医院,摩加迪沙,索马里(国际验证)

跨人群性能

AI 系统在不同族裔和地理区域保持一致准确性,展示全球部署的稳健性——这是全球临床应用的关键因素。

临床影响:替代活检 {#clinical-impact}

医护人员提供诊疗 图片:医护人员提供患者护理(来源:CDC, Unsplash)

即时临床应用

该技术为临床实践带来变革性潜力:

  • 人群筛查 — 在缺乏实验室设施的社区进行大规模 CKD 筛查
  • 早期发现 — 在显著肾功能丧失前识别 CKD
  • 治疗监测 — 无创追踪疾病进展和治疗反应
  • 活检分流 — 通过准确预选减少60-70%不必要的活检

成本与可及性优势

眼底摄影成本仅为肾穿刺活检的一小部分(50-100美元 vs. 3000-5000美元),无需住院。这使先进的 CKD 诊断可及全球资源有限地区。

研究主导与认可

该里程碑研究由中山眼科中心林浩添教授和肾内科陈伟教授主导,获国家自然科学基金重大资助。工作获国际认可,在美国眼科学会年会报告。

专利与商业化

中山大学已申请专利保护该无创筛查、诊断和预后预测技术。正在探索商业合作以全球部署该系统,有望彻底改变肾内科实践。

来源链接 {#sources}

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