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本文由青白视角特约授权中国眼科网信息平台发布
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眼科 +：多专科融合的创新视界
夏洛特在《简·爱》中说过：“幸运的是，灵魂在眼睛里有一个阐释者——通常是无意识的，但仍然是忠实的阐释者。”由于眼球的特殊解剖位置——位于体表，可以在直视下观察到眼前段、借助检眼镜也可以观察到视网膜和血管的变化。笔者也曾在眼部检查可以发现哪些全身性疾病？一文中阐述了眼与全身性疾病的关系极其密切。
写完本文，笔者想到了“眼科+”这个概念，查找了网络目前似乎还没有人提及。借鉴 “互联网 +” 、“AI+”等概念，意在强调眼科与其他众多专科领域、学科或行业进行融合、交叉发展的理念。如眼科与人工智能结合，可以实现更精准的疾病诊断、智能影像分析；和大数据融合能助力构建更全面的眼科疾病数据库，用于研究、病情监测等；与新材料学科合作可以研发出更优的人工晶状体、眼部植入材料等；还可以和康复医学、心血管内科、神经科、内分泌科等多专科协同，利用眼部作为全身性疾病 “窗口” 的特点去更好地筛查、诊断和治疗全身性疾病，拓展眼科在医疗健康领域的边界和影响力......所以 “眼科 +” 的说法能够很好地体现眼科跨领域融合发展的趋势和特点。随着科技的发展，眼科可以广泛辐射多个专科，眼科的未来或远突破我们的想象......以下正文，笔者整理了NIH“眼科学创业计划”的前三奖项，他山之石，我们可以从中汲取灵感，围绕我国疾病谱特点和临床需求，开拓更多元化的眼科发展路径。2024年初，美国国立卫生研究院（NIH）公布了其共同基金风险空间（Common Fund Venture Space）计划。其资金、项目特点、标准具体如下：资金情况：每个倡议每年 500 万美元，到 2026 年预计每年总额约 6000 万美元。项目特点：资助期不超 3 年；有明确目标和关键节点；资助机制和项目时间表灵活；规模较小、风险较高；实施迅速、管理精简。项目标准：1）需满足共同基金标准：具有变革性、催化性和里程碑驱动性、协同性、跨领域性，且具备高度创新性；2）需满足风险空间额外标准：高风险高影响、可快速启动、3 年内有明确可实现成果。当期公布了2项倡议，其中一项倡议为开发用于全身性疾病的眼组学成像技术：旨在支持新型、无创且易获取的眼部成像技术的开发与应用，以高灵敏度和特异性识别全身性疾病生物标志物。预期成果包括开发非侵入性成像技术和机器学习算法、识别新的临床相关生物标志物等，有望改善多种疾病的筛查、诊断和监测。美国国立卫生研究院表示，眼部成像技术为开发评估糖尿病、高血压和中风以及神经退行性疾病、冠状动脉疾病、炎症、代谢和肾脏疾病的方法提供了独特的机会。在症状出现之前，可以通过常规眼科检查发现疾病，并且筛查可以帮助临床医生评估风险和进展。由于视网膜检查属于非侵入性技术，该技术有可能为世界各地的农村和服务不足的社区提供先进的医疗服务。 眼组学---“Oculomics” 是一个合成词，由 “oculo-”（与眼睛、眼部相关，来源于拉丁语 “oculus”，意为眼睛）和 “-omics”（常表示组学，如基因组学 “genomics” 等，用于指代对大规模生物分子等进行系统性研究的概念）组合而成，可译为 “眼组学”，一般用于涉及对眼部相关的各类生物分子、基因等进行大规模系统性研究的语境中。
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近期，NIH公布了其与美国国家眼科研究所（NEI）合作开展的“眼科学创业计划”下颁发的前三个奖项。NIH 将向以下机构提供 480 万美元的资助（三年内每年 160 万美元）。01 Bascom Palmer 眼科研究所
近共焦检眼镜检测脑小血管病
迈阿密大学米勒医学院眼科教授、医学博士、哲学博士王建华（音译）将带领一个多学科团队研制一种先进的非侵入性眼科成像设备，该设备将读取视网膜毛细血管血流并建立脑小血管疾病的新生物标志物。该仪器名为高速、宽视野、自适应光学近共焦检眼镜 (AONCO) (项目编号：1OT2OD038131-01)。这种新型设备将读取视网膜毛细血管血流，帮助建立新的生物标记物来检测 CSVD，并使用机器学习和其他手段推断大脑乃至整个身体的毛细血管健康状况。
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脑小血管病是一种导致认知障碍和痴呆症的中枢神经系统疾病。随着年龄的增长，脑小血管病在痴呆症中扮演着重要角色。目前的 MRI 等技术可以检测较大血管中的血流，但无法检测微小毛细血管中的血流。这会产生重大影响，因为毛细血管血流很像社区中随处可见的小型包裹卡车。如果没有局部运输，细胞就无法获得足够的营养和氧气。
王博士在巴斯科姆帕尔默医疗中心开发了多种成像方式，用于研究正常衰老过程中眼睛的结构和功能变化以及各种疾病引起的眼睛结构和功能变化。“我们拥有神经病学、神经眼科学、工程学、计算机科学和许多其他学科的专家，这种设备在未来 20 到 30 年的潜力巨大。我们将共同开发一种可以阐明大脑毛细血管健康状况的仪器，并为这些具有挑战性的神经系统疾病提供急需的见解。”
加州大学洛杉矶分校眼科学教授张玉华（音译）博士是自适应光学、高分辨率成像和视网膜血液动力学方面的专家，他将与多赫尼眼科研究所的团队一起开发制造该仪器。 迈阿密大学计算机科学助理教授梁亮（音译）博士将协助开发与该设备协同工作的人工智能。关于 Bascom Palmer 眼科研究所
Bascom Palmer 眼科研究所是全球领先的眼科护理提供商之一，享有国际声誉，是美国东南部最大的眼科护理、研究和教育机构。23 年来，Bascom Palmer 一直被《美国新闻与世界报道》评为美国领先的眼科医院。每年约有 300,000 名患者接受几乎所有眼科疾病的治疗，每年进行超过 21,000 次手术。该研究所是迈阿密大学米勒医学院的眼科系，隶属于 UHealth-迈阿密大学健康系统。
02 纽约大学朗格尼医学中心
可见光 OCT 检测阿尔茨海默病和帕金森病
纽约大学格罗斯曼医学院眼科和放射科副教授斯里尼瓦桑博士和他的团队将使用可见光光学相干断层扫描 (OCT) 来研究可能预示阿尔茨海默病和帕金森病早期迹象的眼睛变化（项目编号：OT2OD038130）。斯里尼瓦桑表示，可见光 OCT 可以捕捉到微米级的视网膜图像，从而更好地检测神经退行性疾病的细微结构变化。传统 OCT 使用近红外光，其捕捉分辨率最多只有 3 微米。这项新兴技术将用于绘制认知神经病学家转诊患者的视网膜图像。![]()
研究团队试图回答三个大问题：如何使用可见光 OCT 区分患有神经系统疾病的人的眼睛和年龄相仿的无病人士的眼睛？如何通过观察视网膜层来识别这些疾病？如何监测治疗效果？这项研究可能有助于通过视力检查来评估和诊断早期阿尔茨海默氏症或帕金森氏症。早期发现可能意味着可以尽早采取干预措施，或者让患者尽早参加临床试验。
03 印第安纳大学
激光扫描检眼镜检测各种疾病
印第安纳大学验光学院教授伯恩斯博士将带领一个研究小组，开发新一代检眼镜，可以发现糖尿病、心脏病、肾病、镰状细胞性贫血和阿尔茨海默病等疾病的早期预警信号。
该项目以伯恩斯之前将自适应光学应用于眼睛观察的研究为基础。这项技术最初由天文学家开发，用于消除望远镜中的大气扭曲，可以对人眼进行极其细致的观察。
伯恩斯和他的同事率先将自适应光学激光扫描系统应用于眼睛的观察。利用学校开发的技术，伯恩斯实验室的检眼镜可以以2 微米的分辨率观察人眼的后部——这个尺度小到足以显示眼睛动脉和静脉内红细胞的实时运动。伯恩斯利用这项技术识别了眼球血管壁中的糖尿病和高血压的生物标志物。
伊利诺伊州芝加哥市西北大学和西奈山纽约眼耳医院的项目研究人员使用类似技术观察了这些血管内外的细胞，包括发现镰状细胞性贫血症中发现的新月形红细胞。加州斯坦福大学的研究人员使用自适应光学技术来改善对眼睛感光细胞的观察。
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伯恩斯表示，NIH 选择他的项目是因为该项目具有巨大的影响力。60 岁以上的人口中，多达 80% 的人至少患有一种健康问题，而这些问题可以通过他们的技术通过眼睛检测出来。
越来越多的证据表明视网膜血管与阿尔茨海默病密切相关，虽然目前可以通过 PET 扫描看到这些迹象，但这需要数百万美元的大型仪器。如果可以通过眼部扫描看到同样的迹象，那么它的侵入性就会小得多，成本也会低得多。在NIH的资助下，研究团队将把各自的项目整合到一个单一的设备中，并应用最先进的机器学习和人工智能来帮助解释扫描结果。
该项目将在未来三年内分三个阶段展开。首先，研究团队将调整他们的仪器以达到相同的灵敏度。接下来，他们将验证数据，以确认新仪器的读数与该技术的早期版本一致，并且人工智能系统的解释与人类分析师的解释相符。最后，该设备将在临床志愿者身上进行测试，其中大部分 IU 的数据来自通过阿特沃特眼科中心招募的个人。04 其他值得关注的眼组学项目
威斯康星大学麦迪逊分校：FDA罕见神经退行性疾病项目在四年间每年向威斯康星大学麦迪逊分校拨款 130 万美元，用于开发伴皮质下梗死和白质脑病的常染色体显性遗传性脑动脉病（CADASIL）的视网膜成像生物标志物。
Mediwhale：这家韩国公司近期为其旗舰产品 “Reti-CVD” 成功筹集了 1200 万美元的 A2 轮融资。这款借助人工智能的软件可自动对视网膜扫描结果进行评估，以检测未来患心血管疾病的风险。
史蒂文斯理工学院：研究人员正在开发一款名为 “瞳孔感知”（PupilSense）的应用程序，用以研究瞳孔反射及反应与抑郁发作之间的关联性。说到瞳孔，近期笔者也在nature看到一篇康奈尔大学发表的关于瞳孔与记忆力的关系研究，表明短期新记忆的形成与瞳孔收缩有着潜在联系。
Amydis和威尔斯眼科医院：Amydis正与研究人员合作研发一种新型眼部示踪剂，旨在检测转甲状腺素蛋白淀粉样变性，即转甲状腺素蛋白在器官和组织中错误折叠后异常堆积的情况。他们表示，这种现象在很大程度上存在漏诊情况，并且是导致非裔美国人和老年男性出现众多心力衰竭病例的原因。这种局部使用的示踪剂旨在与转甲状腺素蛋白淀粉样物质相结合，并在与现有眼科相机相适配的波长下产生强荧光。
眼组学相关研究在国外已呈现出蓬勃发展之势，诸多项目成果斐然，这为中国研究者带来了多方面极具价值的启示。首先，跨学科融合是推动眼组学研究深入发展的关键力量。从美国国立卫生研究院资助的项目来看，如 Bascom Palmer 眼科研究所的项目，集结了神经病学、工程学、计算机科学等多学科专家，共同攻克难题。中国研究者们也可以通过参与各类学术活动，打破学科界限，积极构建涵盖医学、理工科等多领域的协作团队，充分发挥各学科优势，为眼组学研究注入新动力，助力解决复杂的技术与临床应用问题。其次，重视技术创新与应用转化不容忽视。像纽约大学朗格尼医学中心利用可见光 OCT 技术探索神经退行性疾病早期迹象，以及印第安纳大学借助自适应光学技术开发新一代检眼镜用于多种疾病早期预警等项目，均是将前沿技术巧妙应用于眼组学研究，并着眼于实际的疾病诊断与监测。因此紧跟科技前沿，善于将新技术引入眼组学领域，同时强化科研成果转化意识，使研究成果能切实服务于临床诊疗，提高疾病的早期发现率和诊治效果。另外，国际上不同机构在眼组学领域的多样化探索也拓宽了研究视野，以上提及的项目均展现出眼组学在不同疾病方向、不同应用场景下所蕴含的巨大潜力。我们可以立足国内疾病谱特点以及临床实际需求，积极开拓更多元化、更具创新性的眼组学研究路径，不断挖掘眼组学在我国医疗健康领域的应用价值。
