系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）是一種嚴(yán)重的自身免疫疾病，會(huì)累及多個(gè)器官，包括皮膚、關(guān)節(jié)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、眼睛和腎臟。它影響著全球約 340 萬(wàn)人，在這些患者中，估計(jì)有 300 萬(wàn)是女性。
之前的研究表明，女性患 SLE 的可能性是男性的數(shù)倍，發(fā)病高峰通常在 15-45 歲之間。SLE 患病率的這種性別差異凸顯了了解女性患者在疾病診斷和治療方面所面臨獨(dú)特挑戰(zhàn)的重要性。此外，由于 SLE 診斷標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜且公眾對(duì)其缺乏認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致其診斷延誤的情況十分普遍。SLE 的早期發(fā)現(xiàn)以及后續(xù)的治療措施對(duì)于提高 SLE 緩解的可能性和改善患者預(yù)后至關(guān)重要。
然而，由于缺乏被廣泛接受的、標(biāo)準(zhǔn)化的、無(wú)創(chuàng)且經(jīng)濟(jì)有效的篩查工具來(lái)實(shí)現(xiàn)早期檢測(cè)，特別是針對(duì)無(wú)癥狀個(gè)體或癥狀輕微的人群，SLE 的篩查仍是全球公共衛(wèi)生面臨的重要挑戰(zhàn)。
2025 年 6 月 25 日，上海交通大學(xué)盛斌教授團(tuán)隊(duì)與中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院戴榮平團(tuán)隊(duì)合作，在 Cell 子刊 Cell Reports Medicine 上發(fā)表了題為：A deep learning system for detecting systemic lupus erythematosus from retinal images 的研究論文。
該研究開(kāi)發(fā)了一款通過(guò)視網(wǎng)膜圖像中檢測(cè)系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）及其相關(guān)并發(fā)癥的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)--DeepSLE。
對(duì)于系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）患者來(lái)說(shuō)，篩查 SLE 相關(guān)并發(fā)癥，包括狼瘡性視網(wǎng)膜病變（LR）和狼瘡性腎炎（LN），是必不可少的。早期識(shí)別和處理這些并發(fā)癥能夠增強(qiáng)個(gè)性化護(hù)理，并改善患者的長(zhǎng)期預(yù)后。
然而，挑戰(zhàn)依然存在。與低視力相關(guān)的視網(wǎng)膜變化可能很細(xì)微，可能需要使用先進(jìn)的成像技術(shù)，例如光學(xué)相干斷層掃描（OCT）或眼底熒光血管造影來(lái)檢測(cè)。目前狼瘡性腎炎（LN）的篩查依賴于尿液分析和血清肌酐測(cè)定，而腎臟活檢仍是診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。因此，在 LR 和 LN 的篩查方面仍存在顯著差距，因?yàn)檫@些篩查程序在初級(jí)保健和資源匱乏的環(huán)境中并未得到常規(guī)實(shí)施。
SLE 患者經(jīng)常出現(xiàn)視網(wǎng)膜病變，此外，視網(wǎng)膜的變化往往主要與系統(tǒng)性紅斑狼瘡的活動(dòng)期相吻合，還能為疾病活動(dòng)度和嚴(yán)重程度提供有價(jià)值的見(jiàn)解。因此，視網(wǎng)膜有可能作為一種無(wú)創(chuàng)、即時(shí)檢測(cè)且經(jīng)濟(jì)有效的生物標(biāo)志物，用于檢測(cè) SLE 及其相關(guān)并發(fā)癥。此外，數(shù)字視網(wǎng)膜成像如今在初級(jí)保健驗(yàn)光和社區(qū)環(huán)境中已廣泛普及，且價(jià)格低廉。
如今，深度學(xué)習(xí)（Deep Learning，DL）已被廣泛應(yīng)用于視網(wǎng)膜成像中，用于檢測(cè)各種視網(wǎng)膜疾病（例如糖尿病視網(wǎng)膜病變、年齡相關(guān)黃斑變性）以及全身性疾?。ɡ缣悄虿 ⒙阅I病和心血管疾?。?。然而，利用深度學(xué)習(xí)從視網(wǎng)膜眼底圖像中檢測(cè)系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）及其相關(guān)并發(fā)癥的研究，仍然較少。
在這項(xiàng)多中心研究中，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證并對(duì)外測(cè)試了一種基于 Vision Transformer（ViT）的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)--DeepSLE，該系統(tǒng)僅通過(guò)視網(wǎng)膜眼底圖像檢測(cè)系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE），進(jìn)一步探索了檢測(cè) SLE 相關(guān)視網(wǎng)膜和腎臟并發(fā)癥的可行性和潛力，并進(jìn)行了概念驗(yàn)證。
首先，研究團(tuán)隊(duì)利用來(lái)自 173346 名參與者的 666383 張視網(wǎng)膜眼底圖像對(duì) DeepSLE 系統(tǒng)進(jìn)行了預(yù)訓(xùn)練。隨后，使用來(lái)自不同多民族數(shù)據(jù)集的視網(wǎng)膜眼底圖像對(duì) DeepSLE 系統(tǒng)進(jìn)行了訓(xùn)練和驗(yàn)證，這些數(shù)據(jù)集包含來(lái)自中國(guó)和英國(guó)的 91598 名參與者提供的超過(guò) 254246 張圖像。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步評(píng)估了該模型在不同亞組中檢測(cè) SLE 的性能（這些亞組是按照性別、年齡、種族和經(jīng)濟(jì)狀況進(jìn)行分層）。為了確保 DeepSLE 的相關(guān)性和可解釋性，研究團(tuán)隊(duì)還進(jìn)行了顯著性分析和視網(wǎng)膜血管變量分析，以深入了解其檢測(cè)系統(tǒng)性紅斑狼瘡的診斷機(jī)制。此外，研究團(tuán)隊(duì)還開(kāi)展了一項(xiàng)前瞻性讀者研究，以比較 DeepSLE 與初級(jí)保健醫(yī)生和?？漆t(yī)生的表現(xiàn)。
結(jié)果顯示，在包含來(lái)自中國(guó)和英國(guó)的 247718 張圖像的多民族驗(yàn)證數(shù)據(jù)集中，DeepSLE 在系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）檢測(cè)中實(shí)現(xiàn)了 0.822-0.969 的受試者工作特征曲線下面積。此外，DeepSLE 在按性別、年齡、種族和經(jīng)濟(jì)狀況分層的各個(gè)亞組中均表現(xiàn)出穩(wěn)健的性能。為確保 DeepSLE 的可解釋性，研究團(tuán)隊(duì)還進(jìn)行了定性和定量分析。此外，在前瞻性讀者研究中，DeepSLE 展示出比初級(jí)保健醫(yī)生更高的靈敏度。
總的來(lái)說(shuō)，DeepSLE 為從視網(wǎng)膜圖像中檢測(cè)系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）及其相關(guān)并發(fā)癥提供了數(shù)字解決方案，具有巨大的臨床應(yīng)用潛力。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(25)00276-9
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