← 返回栏目

转诊就诊率近乎翻倍:拆解坦桑尼亚 AI 眼底筛查随机试验的设计

摄影师操作台式眼底相机,为下颌靠在托架上的糖尿病患者拍摄视网膜照片

AI 生成示意图:眼底照相场景,摄影师操作台式眼底相机为患者拍摄视网膜照片;非试验现场照片。

2026 年 10 月 12 日,《柳叶刀·全球健康》发表了一项在坦桑尼亚 24 家医院进行的随机对照试验:2378 名糖尿病患者被随机分到“AI 当场出结果加面对面咨询”和“人工阅片、数周后电话告知”两条筛查路径。在真正需要转诊的人中,8 周内到中心眼科就诊的比例从 18.2% 升至 35.9%。其设计值得细看。

事件与背景

这项试验由伦敦卫生与热带医学院国际眼健康中心的 Charles R. Cleland 等人牵头,合作方包括乞力马扎罗基督教医疗中心(KCMC)眼科和坦桑尼亚卫生部。研究在乞力马扎罗和阿鲁沙两个地区 24 家医院的慢病或糖尿病门诊进行,于 2023 年 3 月 8 日至 2024 年 8 月 31 日招募参与者。论文于 2026 年 10 月 12 日在线发表;试验方案已于 2024 年刊登在《BMJ Open》,注册号为 ISRCTN18317152。资助方为英国防盲理事会(British Council for the Prevention of Blindness)、Christian Blind Mission 和 Sir Halley Stewart Trust,论文声明资助方未参与设计、分析和写作。

背景是筛查之后的“断链”:该团队此前报告,坦桑尼亚从糖尿病视网膜病变筛查转诊的人中只有 42% 真正到眼科就诊。AI 读片能在拍照后立即给出结果,但作者检索到的相关研究以诊断准确性为主——纳入综述的 81 项研究中有 72 项(89%)只评估算法表现,几乎没有证据说明换用 AI 后病人结局会改善。因此,这项试验问的不是“AI 看得准不准”,而是“换一条带 AI 的筛查路径,需要治疗的人会不会更多地走进眼科”。试验使用新加坡 EyRIS 公司的 SELENA+ 1.7.0 版,可离线运行,由厂商免费提供用于学术研究;团队按监管批准、离线运行、兼容不同眼底相机、有非洲人群表现数据四项标准筛选,它是当时唯一全部满足的系统。

随机化与对照

参与者按 1:1 个体随机分组。AI 组拍完双眼眼底照片后,图像交给 AI 软件,30 秒内得到“无需转诊/需转诊/无法判读”的结果,参与者当场接受面对面咨询,需转诊或无法判读者被转到 KCMC 中心眼科;标准组照常由 KCMC 眼科住院医师在 4 周内阅片,再电话告知结果并咨询。随机序列由统计师生成,采用 4 到 8 之间的可变区组;分组信息装进按顺序编号的不透明信封,由独立行政人员准备,参与者散瞳约 30 分钟、即将拍照时才拆开。可变区组让现场人员难以从已有分组猜出下一个,临拍照才拆信封则避免工作人员按病人情况“挑人入组”,两者共同守住了分配隐藏。随机化未按 24 个招募点分层;论文报告两组总体基线均衡(平均年龄 60.9 岁对 60.6 岁,女性 68.9% 对 68.0%),各招募点内部的分布未单独报告。

对照组不是“什么都不做”,而是当地现行做法,这让结论直接回答政策问题:换路径值不值。实际执行中,标准组平均在筛查后 23.1 天(标准差 3.4)收到结果,69.4% 接通电话并得到咨询,其余 30.6% 只收到短信。两组使用同一份斯瓦希里语咨询脚本,脚本依据两场糖尿病患者焦点小组讨论和既往研究制定,由母语者讲解。咨询内容固定后,两组的差别主要落在三处:谁读片(AI 还是人)、何时拿到结果(当场还是数周后)、以什么方式咨询(面对面还是电话)。

代价是干预成了“套餐”。作者明确写道,就诊率提高可能来自即时结果、面对面咨询、更可靠的转诊传达,或几者叠加,试验并未设计成能分离各部分的独立作用。打个比方:一家店把“当场取货”和“店员当面叮嘱”打包推出,销量涨了,你知道套餐有效,却不知道哪一项在起作用。要拆开各成分,需要析因设计之类的方案,例如增加一组“AI 读片但仍电话告知”。

两列流程对比图:左列 AI 组拍照后 30 秒出结果并当面咨询,右列标准组 4 周内人工阅片后电话告知

AI 生成示意图:两组筛查路径对比。流程与数字依据 Cleland 等 2026 年发表于《柳叶刀·全球健康》的论文(CC BY 4.0),并非论文原图。

样本量、测量与偏差控制

样本量按事先假设计算:根据项目既往数据,假定标准组就诊率为 42%;与坦桑尼亚合作方讨论后,把相对提高 33%(从 42% 到 56%)定为有项目意义的最小效应;取双侧 α=0.05、把握度 90%,用 Stata 的 power twoproportions 命令计算,每组需要 266 名真正需转诊者。再假定筛查人群中 22.5% 属于真正需转诊,总样本量至少为 2364 人。由于“未就诊”本身就是结局,没来的人直接记为未就诊,计算中没有额外预留失访。

实际数据与假设差得不小:真正需转诊者占 38.0%(904 人,AI 组 437、标准组 467),远高于 22.5%,分析人数因此多于计划;标准组就诊率只有 18.2%,远低于假定的 42%。最终 AI 组 157/437(35.9%)、标准组 85/467(18.2%)在 8 周内到中心眼科就诊,绝对差 17.7 个百分点(95% CI 12.0–23.4),相对提高 97%,未调整比值比(OR)为 2.52(95% CI 1.86–3.42),远超事先定下的 33% 门槛。这也提醒读者:功效计算依赖对照组基线率的假设,基线一旦偏离,事先估算的把握度只能作为参考。

测量设计的关键是“谁算真正需转诊”。如果按各组自己的筛查结果圈定分析人群,AI 组特异度较低,会混入更多假阳性,两组人群就不可比。研究的做法是把两组全部眼底照片匿名传到英国,由伦敦 Homerton 医院的英国认证阅片员按英国分级标准判读:阅片员看不到参与者信息,也不知道分组;每张图由两人独立判读,意见不一致时由第三位资深阅片员仲裁。这一统一参考标准同时用于两组,“是否就诊”才能放在同一类真正需要就诊的人身上比较。结局本身也尽量客观:KCMC 眼科负责登记的行政人员凭试验登记卡或电子病历核对就诊记录,此人不知道分组,也不参与试验其他环节。

仍有几处偏差需要留意。第一,干预无法对参与者和筛查人员设盲,只有结局登记者和参考阅片员处于盲态。第二,干预略微改变了“谁进入主要分析人群”:AI 组遇到“无法判读”会当场重拍,参考标准判为无法判读的比例为 6.9%,低于标准组的 9.2%(OR 0.73,p=0.039),而“无法判读”按定义计入需转诊。作者做了排除这部分人的分析,就诊率为 39.1%(139/355)对 21.5%(77/358),OR 2.34(95% CI 1.69–3.27),结论方向不变。第三,主分析是未调整的 logistic 回归;调整年龄、性别、教育、职业、医保、糖尿病治疗、合并症、视力和到眼科的距离后,OR 为 2.49(95% CI 1.81–3.44)。亚组分析没有预先设定,事后检验未发现效应修饰,只宜看作探索性结果。此外,有 14 人被重复随机,第二次入组记录已剔除。

结论的推广边界

能确定的结论很具体:在坦桑尼亚北部这个筛查项目里,“AI 读片+当场结果+面对面咨询”这一整套路径,比“人工读片+数周后电话告知”让更多真正需转诊的人在 8 周内到了中心眼科;16 周时差异仍在(39.1% 对 23.6%,OR 2.09),已到诊者的平均到诊时间从 36.9 天缩短到 10.9 天。

推广到别处要打折扣。作者承认,这个项目是非洲较成熟的糖尿病视网膜病变筛查项目之一,KCMC 又是三级转诊和教学中心,因此不能代表整个非洲地区。参与者平均 60.7 岁,68.4% 为女性,95.2% 拥有手机,51.5% 有医疗保险;手机普及恰恰支撑了对照组的电话告知,在手机覆盖更低的地方,对照路径本身可能更差。反过来推想,如果某地现行做法已能当天给出人工读片结果,两条路径的差距可能缩小——这属于推断,试验本身没有检验。

结局也有边界。主要结局是“去没去眼科”,不是视力或治疗效果;在已到诊者中,两组接受治疗的比例没有差别(OR 0.82,95% CI 0.56–1.22)。即便在 AI 组,仍有 64.1% 的真正需转诊者 8 周内没去。多变量模型中有医保者到诊比例明显更高(OR 2.63),但医保并非随机分配,只能说明关联,作者据此认为费用仍是重要障碍。AI 带来的成本同样真实:它的敏感度为 91.6%,高于当地阅片医生的 85.0%,特异度却只有 67.2%,低于后者的 85.8%;没有真正需转诊却到诊的假阳性比例为 11.1% 对 6.7%,会挤占本已紧张的眼科门诊。作者指出,这一特异度低于该工具早期版本在赞比亚由厂商主导的评估,部分原因可能是 AI 把中度非增殖期病变即算作需转诊,而坦桑尼亚指南采用的英国分级标准门槛更高。本文未报告成本效果分析,作者认为更大范围推广前需要正式的经济学评价。

作者称,基于这项结果,坦桑尼亚卫生部已承诺在多个地区的糖尿病眼病筛查中引入 AI 诊断。对准备引入的其他地区,论文的建议是:先在本地验证诊断表现,为假阳性带来的门诊负担做准备,制定清晰的咨询与转诊流程,并同步改善治疗可及性。

参考文献

  1. Cleland CR, Bascaran C, Makupa WU, et al. Artificial intelligence-supported diabetic retinopathy screening in Tanzania: a randomised controlled trial. The Lancet Global Health. Published October 12, 2026. doi:10.1016/j.langlo.2026.104062. https://doi.org/10.1016/j.langlo.2026.104062

  2. Cleland CR, Bascaran C, Makupa W, et al. Artificial intelligence-supported diabetic retinopathy screening in Tanzania: rationale and design of a randomised controlled trial. BMJ Open. 2024;14(1):e075055. doi:10.1136/bmjopen-2023-075055. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2023-075055

  3. 研究方法 · 仪式可以模仿,理解无法伪装

  4. 信息由 Scholay 学术一站式平台 整理并发表,如有侵权请反馈下架。

  5. 信息同步发表于恩特学术,智能时代的学者社区