系統性紅斑狼瘡（SLE）是一種嚴重的自身免疫疾病，會(huì )累及多個(gè)器官，包括皮膚、關(guān)節、中樞神經(jīng)系統、眼睛和腎臟。它影響著(zhù)全球約 340 萬(wàn)人，在這些患者中，估計有 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特挑戰的重要性。此外，由于 SLE 診斷標準復雜且公眾對其缺乏認識，導致其診斷延誤的情況十分普遍。SLE 的早期發(fā)現以及后續的治療措施對于提高 SLE 緩解的可能性和改善患者預后至關(guān)重要。
然而，由于缺乏被廣泛接受的、標準化的、無(wú)創(chuàng )且經(jīng)濟有效的篩查工具來(lái)實(shí)現早期檢測，特別是針對無(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生面臨的重要挑戰。
2025 年 6 月 25 日，上海交通大學(xué)盛斌教授團隊與中國醫學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫院戴榮平團隊合作，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)膜圖像中檢測系統性紅斑狼瘡（SLE）及其相關(guān)并發(fā)癥的深度學(xué)習系統--DeepSLE。
對于系統性紅斑狼瘡（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。早期識別和處理這些并發(fā)癥能夠增強個(gè)性化護理，并改善患者的長(cháng)期預后。
然而，挑戰依然存在。與低視力相關(guān)的視網(wǎng)膜變化可能很細微，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。目前狼瘡性腎炎（LN）的篩查依賴(lài)于尿液分析和血清肌酐測定，而腎臟活檢仍是診斷的金標準。因此，在 LR 和 LN 的篩查方面仍存在顯著(zhù)差距，因為這些篩查程序在初級保健和資源匱乏的環(huán)境中并未得到常規實(shí)施。
SLE 患者經(jīng)常出現視網(wǎng)膜病變，此外，視網(wǎng)膜的變化往往主要與系統性紅斑狼瘡的活動(dòng)期相吻合，還能為疾病活動(dòng)度和嚴重程度提供有價(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)檢測且經(jīng)濟有效的生物標志物，用于檢測 SLE 及其相關(guān)并發(fā)癥。此外，數字視網(wǎng)膜成像如今在初級保健驗光和社區環(huán)境中已廣泛普及，且價(jià)格低廉。
如今，深度學(xué)習（Deep Learning，DL）已被廣泛應用于視網(wǎng)膜成像中，用于檢測各種視網(wǎng)膜疾?。ɡ缣悄虿∫暰W(wǎng)膜病變、年齡相關(guān)黃斑變性）以及全身性疾?。ɡ缣悄虿?、慢性腎病和心血管疾?。?。然而，利用深度學(xué)習從視網(wǎng)膜眼底圖像中檢測系統性紅斑狼瘡（SLE）及其相關(guān)并發(fā)癥的研究，仍然較少。
在這項多中心研究中，研究團隊開(kāi)發(fā)、驗證并對外測試了一種基于 Vision Transformer（ViT）的深度學(xué)習系統--DeepSLE，該系統僅通過(guò)視網(wǎng)膜眼底圖像檢測系統性紅斑狼瘡（SLE），進(jìn)一步探索了檢測 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)行了概念驗證。
首先，研究團隊利用來(lái)自 173346 名參與者的 666383 張視網(wǎng)膜眼底圖像對 DeepSLE 系統進(jìn)行了預訓練。隨后，使用來(lái)自不同多民族數據集的視網(wǎng)膜眼底圖像對 DeepSLE 系統進(jìn)行了訓練和驗證，這些數據集包含來(lái)自中國和英國的 91598 名參與者提供的超過(guò) 254246 張圖像。研究團隊進(jìn)一步評估了該模型在不同亞組中檢測 SLE 的性能（這些亞組是按照性別、年齡、種族和經(jīng)濟狀況進(jìn)行分層）。為了確保 DeepSLE 的相關(guān)性和可解釋性，研究團隊還進(jìn)行了顯著(zhù)性分析和視網(wǎng)膜血管變量分析，以深入了解其檢測系統性紅斑狼瘡的診斷機制。此外，研究團隊還開(kāi)展了一項前瞻性讀者研究，以比較 DeepSLE 與初級保健醫生和專(zhuān)科醫生的表現。
結果顯示，在包含來(lái)自中國和英國的 247718 張圖像的多民族驗證數據集中，DeepSLE 在系統性紅斑狼瘡（SLE）檢測中實(shí)現了 0.822-0.969 的受試者工作特征曲線(xiàn)下面積。此外，DeepSLE 在按性別、年齡、種族和經(jīng)濟狀況分層的各個(gè)亞組中均表現出穩健的性能。為確保 DeepSLE 的可解釋性，研究團隊還進(jìn)行了定性和定量分析。此外，在前瞻性讀者研究中，DeepSLE 展示出比初級保健醫生更高的靈敏度。
總的來(lái)說(shuō)，DeepSLE 為從視網(wǎng)膜圖像中檢測系統性紅斑狼瘡（SLE）及其相關(guān)并發(fā)癥提供了數字解決方案，具有巨大的臨床應用潛力。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(25)00276-9
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