Transcription du discours | Professeur Wei Wenbin : Petits yeux, grande santé - alerte précoce sur les maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires grâce aux images du fond d'œil

Du 5 au 6 juin 2021, la Conférence mondiale sur les technologies de l'intelligence artificielle 2021 s'est tenue avec succès à Hangzhou, sous la direction de l'Association chinoise pour la science et la technologie, de l'Académie chinoise des sciences, de l'Académie chinoise d'ingénierie et du gouvernement populaire de la province du Zhejiang, organisée par la Société chinoise d'intelligence artificielle et le gouvernement populaire municipal de Hangzhou, entreprise par le groupe préparatoire du gouvernement populaire du district de Yuhang de Hangzhou et mise en œuvre par le comité de gestion de la future ville scientifique et technologique de Zhejiang Hangzhou. Lors du Forum d'innovation croisée sur les soins de santé intelligents et la santé des personnes âgées, qui s'est tenu le 5 juin, le professeur Wei Wenbin, vice-président et professeur de l'hôpital Tongren de Pékin affilié à l'Université médicale de la capitale et talent phare du « Plan des mille talents » national, nous a prononcé un merveilleux discours intitulé « Petits yeux, grande santé - Alerte précoce des maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires avec l'imagerie du fond d'œil ».

Wei Wenbin

Vice-président et professeur de l'hôpital Tongren de Pékin, Université médicale de la capitale

Les talents phares du « Plan national des dix mille talents »

Voici la transcription du discours du professeur Wei Wenbin :

Aujourd'hui, je vais partager avec vous certaines de mes expériences en ophtalmologie dans la gestion globale de la santé.

Les yeux sont les seuls organes du corps qui peuvent voir directement les vaisseaux sanguins et les nerfs. Ils sont également la fenêtre sur la santé de l’ensemble du corps, à travers laquelle la santé globale d’une personne peut se refléter. Étant donné que la circulation rétinienne possède les mêmes caractéristiques anatomiques et physiologiques que la circulation cérébrale et coronaire, et que le nerf optique fait partie du système nerveux central, ils ont des reflets mutuels en pathologie et en physiologie, de sorte que le fond d'œil a le potentiel de devenir une fenêtre pour l'observation cardiovasculaire et cérébrovasculaire.

Les maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires demeurent la principale menace pour la santé humaine, voire pour la vie, et constituent également les maladies chroniques les plus lourdes. Plus de 3 millions de personnes meurent chaque année de maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires dans mon pays. Par conséquent, l’identification précoce des groupes à haut risque et le déplacement des points de contrôle sont des questions majeures qui doivent être abordées dans la prévention et le traitement des maladies chroniques. Bien que les facteurs de risque cardiovasculaires et cérébrovasculaires traditionnels ne puissent pas refléter directement les lésions des organes cibles, les yeux peuvent servir de fenêtre d’alerte précoce des maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires. Les artères et les veines rétiniennes proviennent de l’artère carotide interne. Grâce à des logiciels et à des technologies telles que la photographie du fond d'œil, il est possible d'effectuer des mesures et des observations précises des vaisseaux sanguins rétiniens, et de quantifier ces derniers grâce à l'intelligence artificielle, qui est devenue un moyen important de recherche clinique.

De nos jours, diverses technologies d’imagerie en ophtalmologie se développent très rapidement, notamment la photographie du fond d’œil, l’angiographie à la fluorescéine, la tomographie par cohérence optique (OCT) et l’imagerie du flux sanguin par tomographie par cohérence optique (OCTA). Ces technologies d’imagerie sont les spécialités de l’ophtalmologie. L'ophtalmologie étant principalement basée sur l'imagerie, ces images du fond d'œil peuvent être utilisées pour réaliser une fusion et une quantification d'images multimodales. Grâce à l'analyse quantitative d'images, au traitement en profondeur, à la segmentation et à l'extraction de détails, à l'acquisition de vaisseaux sanguins tridimensionnels, à la mesure précise en couches de la choroïde et de la rétine, ainsi qu'à l'analyse quantitative à plusieurs niveaux incluant la fonction unidimensionnelle, bidimensionnelle, tridimensionnelle et vasculaire, une base est fournie pour le diagnostic clinique.

Nous avons mené des recherches préliminaires sur la prédiction de la standardisation vasculaire, mis en œuvre des techniques de mesure quantitatives internationales et standardisées dans des plans bidimensionnels, des sections tridimensionnelles et des fonctions vasculaires, établi une étude de cohorte à grande échelle basée sur la population et une base de données entièrement dimensionnelle de la standardisation de la rétine et de la choroïde dans la population naturelle. Ces données nous aident à étudier la relation entre la rétine et les maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires.

Des études ont été menées dans le passé pour déterminer s’il existe une relation entre les anomalies vasculaires rétiniennes et les maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires. Nous menons des recherches sur ce sujet depuis 10 ans, en observant les anomalies vasculaires rétiniennes, notamment la sténose vasculaire rétinienne, les marques de croisement artérioveineux et la morphologie des petits vaisseaux sanguins, ainsi que leur relation avec les maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires. Nous avons constaté que les modifications des vaisseaux sanguins rétiniens sont étroitement liées à l’hypertension. Les anomalies microvasculaires sont très fréquentes chez les personnes souffrant d’hypertension. Les anomalies vasculaires chez les Chinois augmentent avec l’âge, en particulier dans les populations rurales.

Nous avons également mené des études prospectives, principalement pour déterminer si les lésions microvasculaires sont causées par des troubles de la microcirculation. Après cinq années de recherche, les données ont révélé que les sténoses artérielles localisées, les croisements et les lésions rétiniennes sont en augmentation et sont particulièrement étroitement liées à l’hypertension. L’incidence des anomalies microvasculaires rétiniennes a augmenté de 1,58 fois. Cela est également lié au degré d’augmentation de la pression artérielle. Pour chaque augmentation de 10 mmHg de la pression artérielle moyenne, l’incidence des anomalies vasculaires augmente de 1,58 fois. Nous avons constaté que lorsque la pression artérielle est bien contrôlée, les anomalies microvasculaires rétiniennes s’améliorent considérablement. Par conséquent, le taux d’amélioration des anomalies microvasculaires rétiniennes est étroitement lié au degré de contrôle de l’hypertension. En d’autres termes, l’hypertension et les anomalies microvasculaires rétiniennes sont significativement corrélées. Par conséquent, la microvascularisation rétinienne peut servir d’organe cible pour un bon contrôle de l’hypertension.

Nous avons mené une « étude sur les maladies oculaires de Kailuan » à Kailuan, qui a montré que les anomalies vasculaires rétiniennes sont étroitement liées à l'épaisseur de l'artère carotide et aux plaques de l'artère carotide. Nous avons constaté qu’il existe une relation significative entre la plaque de l’artère carotide, l’artériosclérose et le diamètre de l’artère rétinienne, de sorte que l’artériosclérose vasculaire rétinienne est un indicateur de maladie de l’artère carotide. La photographie du fond d'œil peut révéler qu'en plus des vaisseaux sanguins rétiniens, nous espérons également trouver des indicateurs vasculaires plus sensibles à partir des images du fond d'œil pour refléter les maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires.

Il existe désormais en ophtalmologie un système appelé OCTA (imagerie vasculaire rétinienne), qui permet de superposer et de quantifier les vaisseaux sanguins rétiniens en 2,5 secondes. Grâce à cette technologie, nous avons créé une base de données sur le flux sanguin rétinien superficiel, le flux sanguin rétinien profond et le flux sanguin capillaire choroïdien des personnes normales.

Chez les patients diabétiques présentant un fond d'œil normal, c'est-à-dire au stade préclinique de la rétinopathie diabétique, la technologie d'imagerie du flux sanguin peut être utilisée pour dépister la rétinopathie diabétique à un stade précoce, car la rétinopathie diabétique est la cause la plus importante de cécité chez les personnes diabétiques. En observant la morphologie et la quantification des vaisseaux sanguins grâce à la technologie d'imagerie du flux sanguin, nous pouvons constater que lorsqu'il n'y a pas de problèmes avec la photographie du fond d'œil des patients diabétiques, il y a déjà des problèmes avec l'imagerie du flux sanguin rétinien. Un tiers des patients présentent un « creusement » de l'arcade maculaire, ainsi que des modifications de la morphologie et de la densité de certains capillaires, ce qui nous aide à identifier les lésions précliniques du fond d'œil diabétique à un stade précoce.

Étudier la relation entre la densité capillaire du fond d'œil et la néphropathie diabétique à l'aide de la technologie d'imagerie du flux sanguin. Par exemple, nous pouvons examiner la densité et la densité de perfusion des vaisseaux sanguins rétiniens pour voir s’il existe une relation entre eux et la fonction rénale. Grâce à des recherches, il a été constaté que l'incidence des protéines urinaires augmentait de 11 % pour chaque unité de diminution de la densité capillaire rétinienne, et que les protéines urinaires augmentaient de 17 % pour chaque unité de diminution de la densité du flux sanguin, ce qui indique que la densité vasculaire rétinienne, la densité du flux sanguin et la fonction rénale sont liées. Par conséquent, l’analyse quantitative du flux sanguin rétinien peut être utilisée comme un indicateur de surveillance efficace de la néphropathie diabétique.

Grâce aux images du fond d'œil, les manifestations de la sclérose en plaques associées à une neuropathie optique peuvent également être observées, car la densité des vaisseaux sanguins diminue également de manière significative. Certaines personnes à l’étranger ont utilisé l’OCTA pour étudier la maladie d’Alzheimer (MA). Les changements dans la densité des vaisseaux sanguins choroïdiens rétiniens peuvent être utilisés comme biomarqueur pour le diagnostic précoce de la MA et peuvent également être utilisés comme méthode de suivi et de surveillance de la progression de la maladie et de jugement de l'efficacité des médicaments.

Outre la densité vasculaire, les changements dans la couche de fibres nerveuses rétiniennes peuvent également prédire certains changements systémiques. Étant donné que l'OCT peut mesurer avec précision l'épaisseur de la couche de fibres nerveuses de manière non invasive et a atteint la résolution de l'histologie, il peut mesurer avec précision l'épaisseur de la couche de fibres nerveuses. La photographie ordinaire du fond d'œil peut également montrer la distribution de la couche de fibres nerveuses.

Nous avons mené une étude portant sur plus de 3 000 personnes et établi une base de données de personnes présentant une couche normale de fibres nerveuses rétiniennes. Étant donné que l’épaisseur de la rétine est différente selon la position, l’âge, le sexe et l’axe de l’œil ont certaines influences. L’épaisseur de la couche de fibres nerveuses est étroitement liée à l’âge.

Les défauts de la couche de fibres nerveuses peuvent être observés par photographie du fond d'œil sans rouge et OCT, et peuvent être classés en fonction de la forme du défaut. Des études ont montré que les défauts dans la couche de fibres nerveuses sont liés au diabète. La couche de fibres nerveuses rétiniennes des patients diabétiques est manifestement endommagée ; certaines maladies neurologiques provoquent également des défauts évidents dans la couche de fibres nerveuses rétiniennes.

Nous nous sommes concentrés sur la relation entre les défauts de la couche de fibres nerveuses rétiniennes et l’hypertension. Une étude menée sur plus de 3 000 personnes a révélé que le défaut de la couche de fibres nerveuses chez les personnes souffrant d’hypertension est deux fois plus élevé que chez les personnes normales, et que la morphologie est également significativement différente. L’épaisseur de la couche de fibres nerveuses est étroitement liée à l’hypertension. De plus, il a été constaté que la perte de fibres nerveuses est également liée au degré d’hypertension. Plus l’hypertension est grave, plus le défaut de la couche de fibres nerveuses est grave. Par conséquent, la perte de la couche de fibres nerveuses fournit une base objective pour la prévention précoce, le contrôle, le traitement et le suivi de l’hypertension.

Nous avons mené une étude de cohorte de cinq ans pour observer la relation entre la couche de fibres nerveuses rétiniennes et la progression de l’hypertension. Chez les personnes présentant des défauts de la couche de fibres nerveuses, le risque de progression de l’hypertension a augmenté de près de cinq fois après cinq ans. En d’autres termes, les personnes présentant des défauts de la couche de fibres nerveuses présentaient un risque près de cinq fois plus élevé de progression significative de l’hypertension cinq ans plus tard.

Nous avons également trouvé une relation significative entre les défauts de la couche de fibres nerveuses et les anomalies cérébrovasculaires, ainsi qu'une relation significative entre les artères carotides. Une étude de cohorte à large échantillon a confirmé qu’il existe une relation étroite entre les défauts de la couche de fibres nerveuses rétiniennes et les accidents vasculaires cérébraux asymptomatiques, ainsi que les accidents vasculaires cérébraux aigus et les décès liés aux accidents vasculaires cérébraux. Par conséquent, les défauts dans la couche de fibres nerveuses peuvent être utilisés comme indicateur de surveillance pour un avertissement précoce du processus complet d'un accident vasculaire cérébral.

De plus, en détectant certains changements dans la choroïde grâce à l’OCT, il est possible de voir s’il existe une relation entre les maladies systémiques. Étant donné que la choroïde est généralement invisible dans la couche intermédiaire de la paroi du globe oculaire, avec les images OCT, l'image choroïde peut être superposée et mesurée avec précision grâce à un traitement d'image approfondi, une segmentation détaillée et une quantification tomographique.

Nous avons mené une étude d’imagerie choroïdienne quantitative sur une cohorte basée sur la population et avons découvert que l’épaisseur choroïdienne peut être utilisée comme marqueur du vieillissement. Pour chaque tranche de 10 ans, la choroïde s’amincit de 33 μm, ce qui est significativement corrélé négativement avec l’âge. Par conséquent, l’épaisseur de la choroïde peut être utilisée comme indicateur de surveillance du vieillissement. Dans le même temps, nous avons également constaté que l’épaisseur de la choroïde est étroitement liée au diabète. Les vaisseaux sanguins choroïdiens des patients diabétiques, en particulier aux premiers stades, peuvent provoquer un épaississement choroïdien.

La texture du fond d'œil est semblable à celle d'un léopard. La texture choroïdienne de chaque personne est différente sur la photographie du fond d'œil. Tout comme la reconnaissance faciale, nous pouvons classer et zoner les empreintes de léopard, observer les changements dans le degré du fond d'œil de l'empreinte de léopard dans la zone maculaire et autour du disque optique, et voir comment cela se rapporte à l'ensemble du corps. Des études ont montré que le changement de l’imprimé léopard est lié à l’axe oculaire, à l’âge et au glaucome. Autrement dit, plus les personnes sont âgées, plus les imprimés léopard sont visibles. Il a été constaté que les imprimés léopard sont positivement corrélés à l’âge et peuvent être utilisés comme indicateur du vieillissement humain. Le fond d'œil en forme de marque de léopard est également corrélé négativement avec la valeur de l'IMC, c'est-à-dire que les changements dans le niveau de marque de léopard du fond d'œil des personnes très grosses sont significativement différents de ceux des personnes minces ; Les changements de type « léopard » chez les personnes qui fument sont plus évidents, et il existe également une relation claire entre cela et le tabagisme.

Lorsque nous avons utilisé le motif léopard et l’épaisseur choroïdienne pour étudier s’ils étaient liés à un dysfonctionnement cognitif, nous avons constaté que l’épaisseur choroïdienne, le fond d’œil en motif léopard et le dysfonctionnement cognitif étaient significativement corrélés. Par conséquent, les anomalies oculaires peuvent servir de signe d’alerte indépendant de dysfonctionnement cognitif.

Nous avons publié quelques articles pour confirmer les résultats de la recherche ci-dessus, qui ont été bien accueillis par nos pairs étrangers. En plus du fait que le fundus du léopard soit associé à l’hypertension et au dysfonctionnement cognitif, il a également une certaine relation avec le taux de filtration glomérulaire et le diabète. La différence entre le fond d'œil du léopard et la recherche sur la choroïde est d'une grande importance clinique car elle est liée à l'âge, à l'IMC, au tabagisme, au dysfonctionnement cognitif, à l'hypertension et à la réduction du taux de filtration glomérulaire, ce qui indique une diminution de la perfusion sanguine dans tout le corps. Par conséquent, les modifications du fond d'œil et de la choroïde en forme de léopard sont également des manifestations du fond d'œil d'une perfusion sanguine systémique réduite. Les différentes textures des images et des photographies du fond d’œil peuvent refléter l’état général du corps.

Grâce à une série d'images du fond d'œil, y compris des photographies du fond d'œil en couleur, des images OCT et OCTA, nous pouvons établir un système d'alerte contre les maladies et de services de santé personnalisés grâce à l'intelligence artificielle. Nous pouvons également combiner ces images ophtalmiques via certains canaux et plateformes de gestion des maladies chroniques pour améliorer notre niveau de gestion des maladies chroniques.

Actuellement, une photographie du fond d’œil peut refléter de nombreuses conditions générales de l’ensemble du corps, y compris une photographie couleur qui peut montrer l’âge, le poids et l’état de santé général. En plus des photographies, il existe de nombreuses autres images du fond d'œil. En utilisant le Big Data et l’analyse intelligente, nous pouvons établir des canaux de gestion des maladies chroniques et d’alerte précoce via Internet.

En résumé, en plus de diagnostiquer et de traiter les maladies ophtalmiques, les ophtalmologistes peuvent servir de fenêtre pour la gestion des maladies chroniques et jouer un certain rôle dans l’alerte précoce des maladies systémiques à travers les yeux ; Grâce aux images du fond d'œil et à l'analyse de l'intelligence artificielle, ils peuvent parvenir à prévenir et à contrôler les maladies chroniques systémiques.

Les modifications des microvaisseaux rétiniens, du flux sanguin et de la couche de fibres nerveuses rétiniennes peuvent être utilisées pour surveiller les maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires. Nous avons encore élargi le diagnostic pour inclure les changements dans la choroïde, y compris l’épaisseur de la choroïde et la texture du fond d’œil, pour nous aider à diagnostiquer le dysfonctionnement cognitif, la diminution de la microcirculation systémique, la fonction rénale et les changements dans les organes systémiques. Aujourd’hui, grâce à la coopération étroite des ophtalmologistes, de l’imagerie du fond d’œil et des experts dans le domaine de l’intelligence artificielle, « la gestion des petits yeux, la grande santé » a été réalisée.

(Ce rapport est compilé sur la base d'une sténographie)