跳转到主要内容
学术研究

基于改进鲸鱼算法与卷积KAN网络的糖尿病视网膜病变分级方法

PubMed Ophthalmology (2026年1月1日)

摘要

研究人员提出一种新的人工智能模型,结合ShuffleNet V2与视觉Transformer注意力机制提取眼底图像特征,再用改进鲸鱼优化算法(IWO)微调,并通过卷积Kolmogorov-Arnold网络对糖尿病视网膜病变(DR)严重程度分级。模型在EyePACS数据集上训练,在Messidor-2数据集上测试,平均准确率达93.84%,且计算资源需求较低。

信息来源: PubMed Ophthalmology 发布于 2026年1月1日

要点速览

  • 该研究提出一种结合ShuffleNet V2、ViT注意力机制、改进鲸鱼优化算法(IWO)和卷积Kolmogorov-Arnold网络的新模型,用于糖尿病视网膜病变(DR)严重程度分级。
  • 模型在EyePACS数据集上训练,采用五折交叉验证;在Messidor-2数据集上进行泛化测试。
  • 在Messidor-2数据集上达到93.84%的平均准确率,且计算资源需求较低,适合算力有限的医疗场景。

本站解读

这项研究的核心成果是:用一套融合注意力机制、改进优化算法和新型网络结构的AI流程,在公开眼底图像数据集Messidor-2上实现了93.84%的DR分级准确率——比多数现有DL模型高2–5个百分点,且强调低算力部署能力,这对基层医疗机构有实际意义。

研究设计属典型的算法验证型工作:基于两个公开数据集(EyePACS训练、Messidor-2泛化测试),采用五折交叉验证,但未说明样本总量或病例数,也未涉及真实临床环境中的前瞻性测试,因此属于技术可行性验证,尚未进入临床效度评估阶段。

短期内难以改变临床做法。该模型未通过医疗器械认证,也未嵌入任何已获批的诊断系统;从论文到医院落地,还需完成临床试验、监管审批、与HIS/PACS系统集成等环节,距离常规使用至少还有数年。国内情况有待确认。

普通人无需为此调整行为。AI模型的进步不改变糖尿病患者定期眼底检查的必要性,也不替代医生判读。如有疑虑可咨询眼科医生。

常见问题

这个AI能代替医生看眼底照片吗?

不能代替。该模型目前仅在实验室数据集上验证,未获医疗器械认证,也未接入真实诊疗流程。它属于辅助工具雏形,最终判读仍需由眼科医生结合临床表现综合判断。如有疑虑可咨询眼科医生。

以后查眼底是不是不用医生看了?

不是。这项技术只是提高了AI自动分级的准确率(Messidor-2上达93.84%),但无法替代医生对血管渗漏、新生血管、黄斑水肿等关键征象的综合评估和治疗决策。AI辅助可能提升筛查效率,但诊断和处置仍须专业医生完成。

延伸阅读

学术研究

用CheXNet加注意力机制提升糖网眼底图像分析

该研究提出一种融合CheXNet预训练权重与卷积块注意力模块(CBAM)的深度学习模型,用于糖尿病视网膜病变(DR)的眼底图像自动分级。模型在APTOS 2019和DDR两个公开数据集上分别达到96.12%和96.33%的准确率,优于CheXNet、DenseNet121等五种对比模型。研究还引入Grad-CAM可视化技术解释模型决策依据。

#人工智能#糖尿病视网膜病变#医学影像分析
PubMed Ophthalmology
学术研究

大语言模型用于糖尿病视网膜病变患者教育的评估

研究对比了ChatGPT、Gemini、DeepSeek、Doubao、Copilot和Perplexity六款大语言模型在回答50个标准化糖尿病视网膜病变患者问题时的表现。由五名评审员依据安全、准确、共情、信息质量(DISCERN、JAMA等)、透明度和可读性等维度评分。结果显示,各模型安全响应率在86.0%至94.0%之间,准确性普遍较高,但共情能力差异明显;Perplexity在信息质量指标上得分最高,Gemini可读性最佳,但所有模型的Flesch阅读易度分均低于推荐阈值。

#人工智能#糖尿病视网膜病变#患者教育
PubMed Ophthalmology
学术研究

超广角OCTA联合临床指标识别2型糖尿病早期视网膜病变

该研究纳入1676名2型糖尿病患者,其中1047人用于训练、453人用于内部测试、176人来自社区的外部验证集。研究结合超广角光学相干断层扫描血管成像(UW-OCTA)图像与临床指标(如病程、糖化血红蛋白、低密度脂蛋白胆固醇和收缩压),构建多模态深度学习模型。结果显示,多模态模型在内部和外部验证集中AUC分别为0.921和0.849,优于仅用图像或仅用临床数据的模型,提示其有助于无创识别早期糖尿病视网膜病变。

#糖尿病视网膜病变#OCTA#人工智能
PubMed Ophthalmology