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【遠距醫療專題—技術篇1】及早發現視網膜病變 3種眼底鏡提升診斷效率

可攜帶式的眼底鏡設備,提供不同臨床場景的醫療照顧應用。工研院

眼睛的健康與許多病症都有連動,及早發現問題避免更多病症發生極為重要。為提升眼部病灶的診斷效率,現行3種眼底鏡技術經過技術不斷革新,不僅能快速找出問題所在,還能診斷是否有糖尿病、高血壓、自體免疫疾病等其他病症的可能。

視網膜問題不可忽視 眼底檢查找原因

眼睛構造精密而複雜,之所以能看得到影像,主要是因為光線進入眼球後穿過角膜、水晶體、玻璃體,再成像於視網膜,視網膜如同相機底片,上面布滿光感纖維,光訊號再由視神經傳到大腦,因此便能「看」到影像。眼球組織中,就屬視網膜的損傷最為棘手,原因是無法依靠移植或手術醫治,也使得視網膜的健康照護更為重要。藉由眼底鏡診察,有助及早找出黃斑部病變、視網膜退化、破洞、剝離等狀況,預防病情惡化的可能。

目前眼底鏡分為直接型眼底鏡、間接型眼底鏡、眼底攝影機3種。直接型眼底鏡攜帶方便、放大倍率較高,不過因為檢查視野較小,必須不斷移動位置、調整角度,才能完全檢查整隻眼睛;間接型眼底鏡雖然體積比直接型大些、放大倍率也相對不如直接型,但優點是可以一次檢查兩眼,視野較寬廣、立體感也較足;眼底攝影機則是透過強光,瞬間接收從眼睛反射出來的光,所拍攝的影像亦可作為後續追蹤比對與分析使用。

當醫師檢查病人眼底病況時,為了避免檢查鏡發出的光源使瞳孔放大,以致眼底周圍無法清晰辨識,因此許多時候必須先替病人點散瞳劑,待半小時瞳孔放大後,才能開始檢查,但缺點是使用散瞳劑後,瞳孔需要4到6小時才能恢復光線調節,在這段恢復期間會相當畏光,但現在也有不用點散瞳劑的方法,就可以檢測眼底,也就是運用眼底攝影機檢查眼底。

在完全黑暗的檢查室中,利用眼睛不可見光的如紅外光,就可以在瞳孔來不及反應從而收縮的過程中,成功收集眼底影像。只是眼底攝影機仍有些使用限制,像是較無法拍到視網膜最邊緣的影像,因此,若直接型和間接型眼底鏡交互使用,會是眼部診斷時最全面的方法。

眼底影像分析 還可反推糖尿病風險

根據不少內分泌科與眼科的研究發現,糖尿病病人罹患眼睛疾病的機率,是一般人的25倍,第一型糖尿病患者,發病5年以上,常有視網膜病變;發病10年以上,視網膜病變的病人更高達5成;發病20年,則達9成之高。另一方面,第二型糖尿病患者多在發病多年後確診,當中也有21%病人出現視網膜病變。

第一型糖尿病患者,是因為分泌胰島素的胰島細胞,被免疫系統或其他原因破壞,導致先天性缺乏胰島素,必須藉由注射胰島素,維持糖分代謝以避免酮酸中毒;第二型糖尿病患者,則是兩者中較常見的類型,由於肥胖等原因導致胰島素阻抗,也就是身體有分泌胰島素,但是無法發揮作用,使得血糖過高。目前全台第二型病人已超過200萬人。

糖尿病所導致的視網膜病變,主因是高血糖造成視網膜微血管發生病變,血液從受損的血管壁滲出阻塞微血管,使視網膜缺血與缺氧,又引發新生血管沿視網膜表面生長、延伸進入玻璃體。這些新生血管的組織收縮,可能牽引視網膜,甚至導致視網膜剝離,脆弱的新生血管也可能破裂,所造成的視網膜前,或玻璃體出血,也都會造成視力損傷。

糖尿病視網膜病變,又可分為早中晚期,從前期視網膜微動脈瘤和點狀出血、視網膜缺血,到中期的視網膜內微血管異常,到後期則是出現視網膜前和玻璃體出血、視網膜牽引、裂孔、剝離等症狀。綜合上述潛在問題,通常建議糖尿病病人,每年接受一次間接型眼底鏡檢查,以及眼壓測定,如果發現視網膜病變跡象,則要再進行眼底攝影與螢光眼底血管攝影等進一步檢查。

搭載AI影像辨識 助醫療人員分析病況

目前全台共有50個偏鄉,以及21個醫療資源不足的鄉鎮,不僅一位醫師要負責照護超過6,000位居民,苗栗縣的獅潭鄉、嘉義縣的大埔鄉、金門縣的烏坵鄉,醫師數都是「零」,更成為醫療資源極度匱乏的「無醫鄉」。

除此之外,位於都會區的眼科醫療院所,由於看診數較多,所以較有機會能負擔添購先進眼科設備的費用;然而,偏鄉離島地區的眼科醫療院所,比起都會區來說,相對沒有那麼多資源投注在先進眼科設備上,因此體積小、攜帶方便且成本較低的直接型眼底鏡,更適合提供駐點偏鄉、離島的醫師或衛生所人員使用,以及前往醫療可近性較低的公寓住宅的家庭醫師,進行初步篩檢與追蹤分析病灶。

由於醫療人工智慧的發展,透過眼底攝影機的影像擷取,讓機器學習判別病期、風險,都能夠提供第一線醫療人員參考。同時,現有技術已能協助人員進行「全自動自助式眼底攝影」服務,電腦視覺系統不僅輔助人員自動偵測、追蹤病人瞳孔位置,在間接型眼底鏡的應用上,還能協助調整下巴架的高度,降低臨床人員的操作進入門檻,最終也能提供報告給醫師與病人端參考。

相信,在眼科領域的醫療科技發展日新月異之下,以及未來全台5G通訊,包括毫米波(mmWave)和sub-6GHz等不同專案和專網落地之下,便利的醫療設備與通訊基礎建設相結合,將能一步步透過遠距醫療與線上健康照護服務,落實醫療「以病人為中心」的初心。

延伸閱讀:【遠距醫療專題—服務目標篇】未來30年的日常醫療體驗

蔡騰輝

DIGITIMES電子時報智慧醫療主編蔡騰輝Mark Tsai
專注研究智慧醫療產品、技術、服務導入場域時,所遇到的困難癥結與如何克服要點。
有時喜歡用德文思考,用英文採訪
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