◎本報記者 王延斌
日前,山東中醫藥大學眼科與視光醫學院、附屬眼科醫院院長、全國兒童青少年近視防控宣講團副團長畢宏生教授團隊的一項研究,登上國際期刊《眼科學》《英國眼科雜誌》。該研究指出,“遠視儲備不足、同時伴有假性近視的近視前期”是防控的關鍵階段,此舉爲兒童近視的早期干預提供了關鍵科學依據。
團隊成員、山東中醫藥大學附屬眼科醫院主任醫師胡媛媛告訴科技日報記者,近年來,團隊在國家級課題“兒童青少年近視中西醫結合綜合防控有效方法、技術和配套產品研究”等項目的支持下,從“查、防、治”三個關鍵環節入手,形成了具有中西結合特色的完整近視防控關鍵技術體系。
AI數智賦能,破解近視防控技術難題
2012年起,畢宏生團隊對3.6萬名兒童青少年開展跟蹤隨訪流調,掌握了兒童青少年近視的高危因素及發生發展規律。
通過整合大數據、雲平臺、AI和湖倉一體化等創新技術,他們已建成“兒童青少年眼健康與近視防控大數據系統”,實現多模態大數據分佈式存儲與融合、信息智能採集建檔,自動進行三級監測及預警,靈敏度和特異度均大於90%,可準確把握防控節點,實現“家—校—醫—政”防控數據實時共享,目前已累計輻射服務1283萬名兒童、青少年。
“我們運用智能化數據採集與挖掘技術,在大腦科學、人工智能、神經眼科學、視光學等前沿科學領域取得豐碩的科研成果,研發了用眼行爲監測矯正技術。”胡媛媛說,團隊全程實時監控青少年的用眼習慣,將被動糾正變爲主動習慣,幫助孩子養成良好的愛眼護眼習慣,從源頭上控制近視的發生發展。
“畢宏生教授首次發現電針可通過調控視覺中樞可塑性提高視功能,爲近視‘眼腦同治’中醫治法提供了依據。”中國工程院院士王琦認爲,該團隊創制的用眼行爲監測矯正技術,直接針對近視主要成因,持續監測七大高危因素,通過行爲干預促進兒童青少年養成良好用眼習慣。其成果整體達到國際先進水平,部分成果達國際領先水平。
據介紹,上述技術已獲得CE(歐盟強制性市場準入標誌)、ROHS(歐盟環保合規檢測)和國家醫療器械質量檢驗權威認證,目前已經投入國內30餘所學校使用。未來,團隊將進一步推進關鍵技術體系的產業轉化,爲世界近視防控工作提供“中國方案”。
現代技術加持,鍼灸治療近視變成現實
“傳統中醫理論認爲,針刺穴位可以調節眼睛局部陰陽氣血,疏通經絡,調節眼睛異常狀態,治療近視。”畢宏生表示,中醫鍼灸在假性近視和遠視儲備不足的近視前期防控中療效顯著,但其推廣面臨兩大難題:一是依賴專業醫師操作,二是兒童普遍存在畏針心理,難以堅持長期治療。
爲解決上述難題,畢宏生團隊做了系列研究。他們以相關國家級課題爲依託,啓動了中醫鍼灸可穿戴技術研發項目,歷經七年攻關,研發出精準眼周經皮穴位電刺激(Eye-TEAS)技術。該技術將電脈衝技術與中醫鍼灸技術有效結合,應用3D掃描技術,將中低頻電流準確地作用到相關穴位經絡之上,實現了非侵入式無針式鍼灸治療。
“我們攻克了三大技術難題,終於實現了中醫鍼灸的可穿戴技術。”山東中醫藥大學學科建設處(醫院管理處)副處長宋繼科介紹,他們首先解決了精準取穴問題。由於兒童臉型差異較大,團隊採用3D掃描記錄兒童臉型特徵並上傳至大數據平臺,結合AI按中醫標準定穴,實現精準度的提升。同時,團隊以電刺激替代傳統金屬針,既避免了皮膚損傷與疼痛,又確保了治療效果。
然而,在儀器穿戴的實驗階段,與面部接觸的材料又令該團隊犯了難。金屬材料又硬又不舒服,普通硅膠材料又不導電。如何解決這一痛點?團隊開展醫工多學科交叉研究,歷時兩年自主研發出適配兒童皮膚的導電硅膠。該技術採用國產芯片,實現了技術的全程自主可控。
畢宏生說:“最終,我們將3D掃描打印技術、人工智能穴位自動識別技術融合到Eye-TEAS眼周經穴電脈衝治療儀,實現了對眼周穴位的精準電刺激治療,使家庭化、長期化防控成爲可能。”