ChatGPT在眼科领域潜在应用的研究进展

吴世楠; 谭钢; 邵毅

doi:10.3760/cma.j.cn115989-20230919-00101

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中华实验眼科杂志

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ChatGPT在眼科领域潜在应用的研究进展

作者及单位信息

出版日期： 2025 -02 -10 ·

DOI： 10.3760/cma.j.cn115989-20230919-00101

Advancement of ChatGPT in ophthalmology

Authors Info & Affiliations

Wu Shinan

Eye Institute of Xiamen University, Xiamen 361005, China

Tan gang

Department of Ophthalmology, The First Affiliated Hospital of University of South China, Hengyang 421000, China

Shao Yi

Department of Ophthalmology, Shanghai General Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, National Clinical Research Center for Eye Diseases, Shanghai 200080, China

Published： 2025 -02 -10 ·

DOI： 10.3760/cma.j.cn115989-20230919-00101

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摘要

在通用人工智能(AGI)初期，ChatGPT大语言模型的涌现彰显了其在医疗保健领域中改善患者护理、拓展医疗获取和优化临床决策过程的潜力。然而，将它们融入医疗保健系统中仍需深思熟虑，以防范潜在风险，如错误的医疗建议、侵犯患者隐私、创造虚假的参考文献和图像，以及医学教育中学生过度依赖AGI等问题。必须实施适当的监督和管理，以应对这些潜在风险，确保AGI技术在眼科领域中的安全有效应用。通过不断改进其不足之处，充分利用AGI来提供眼科疾病科普及背景知识、优化医疗知识总结和改善医疗保健流程，最终可使整个社会获益。

关键词：眼科;深度学习;大语言模型;人工智能;ChatGPT

ABSTRACT

In the early stage of artificial general intelligence (AGI), the emergence of large language models like ChatGPT highlights their potential in improving patient care, expanding healthcare access, and optimizing clinical decision-making processes in the healthcare sector.However, their integration into healthcare systems requires careful consideration to mitigate potential risks, such as incorrect medical advice, infringement of patient privacy, creation of false references and images, and the overreliance of students on AGI in medical education.It is crucial to implement appropriate supervision and regulation to address these potential risks and ensure the safe and effective application of AGI technology in the field of ophthalmology.By continuously improving its limitations, AGI can be utilized to enhance the dissemination of disease knowledge and background information for ophthalmology patients, optimize the summarization of medical knowledge and improve healthcare processes, ultimately benefiting society as a whole.

KEYWORDS： Ophthalmology;Deep learning;Large language models;Artificial intelligence;ChatGPT

Corresponding authors: Tan Gang, Email: mocdef.labiamtoh99gnagnaT;

Corresponding author:Shao Yi, Email: mocdef.3ab6199eebeerf

FUNDING:

National Natural Science Foundation of China（82160195, 82460203）

Jiangxi Double-Thousand Plan High-Level Talent Project of Science and Technology Innovation（jxsq2023201036）

Key R & D Program of Jiangxi Province（20223BBH80014）

COPYRIGHTS:

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引用本文

吴世楠,谭钢,邵毅. ChatGPT在眼科领域潜在应用的研究进展[J]. 中华实验眼科杂志,2025,43(02)：181-185.

DOI:10.3760/cma.j.cn115989-20230919-00101

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ChatGPT是由OpenAI开发的一种人工智能(artificial intelligence，AI)大语言模型(large language model，LLM)。该模型基于Transformer架构，最初由Vaswani等 ^{[
1
]}在2017年提出。ChatGPT核心原理是基于深度学习和自然语言处理技术，其基本思想是通过大规模语料库的预训练，使模型能够理解并学到语言的语法、语义及上下文关系。在Transformer架构的基础上，通过在大规模文本语料库上进行预训练，学习语言的一般规律和知识。在针对特定任务或应用领域时，模型可以进行微调以适应具体需求。最终，通过生成式任务创作文本，能够准确回应用户输入，记忆并理解上下文信息 ^{[
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,

3
]}。ChatGPT等LLM正在不断向通用人工智能(artificial general intelligence，AGI)的方向发展 ^{[
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]}。

高级生成式AGI具有改善患者护理和简化医疗保健流程的潜力 ^{[
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,

6
]}。例如，ChatGPT可以辅助医师和护理人员进行诊断、治疗选择和个性化护理计划设计 ^{[
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10
]}。此外，ChatGPT有望执行医疗领域的各种任务，如生成患者摘要、医疗报告，通过提供基于症状和病史的相关信息进行诊断，并通过分析广泛的医学文献为医学研究提供摘要性综述。ChatGPT的高级语言生成能力有望协助医疗保健专业人员生成精确且全面的手术记录。已有研究将GPT-4应用于生成白内障手术记录，包括患者信息、手术日期、手术过程细节、人工晶状体细节、术后护理和术后并发症部分。GPT-4正确地提到了白内障手术的关键步骤，如切口、曲线囊破裂、白内障超声乳化、晶状体植入和伤口闭合过程 ^{[
11
]}。此外，GPT-4还有助于推动医疗创新、总结最新的临床试验和提供有关伦理准则的相关信息。GPT-4在美国眼科学会基础和临床科学课程模拟考试中表现优异，对眼科问题回答的准确性显著优于眼科住院医师和执业医师 ^{[
12
]}。因此，眼科医师应持续关注不断发展的AI系统，随着这些系统的不断改进和完善，它们可能会越来越多地用于辅助医疗保健和医疗决策。另外，一项对StatPearls question bank中的眼科相关题目进行GPT-3.5、GPT-4和人类的对比得分评估显示，GPT-4的性能有显著提升 ^{[
13
]}。这一研究结果突显了先进的对话AI系统作为医学教育和实践的重要工具的潜力。

然而，如果没有对AGI进行适当的监督和管理，将LLM集成到医疗保健系统中可能会引入一系列风险。《眼科人工智能临床应用伦理专家共识(2023)》 ^{[
14
]}提出了AI在医学研究中应用的伦理规范，用于保障患者数据安全和个人权益。截至目前，尽管ChatGPT可以访问大量医学知识，但如果不使用网络工具，其无法提供最新的研究和指南，这对于快速变化的医学领域来说是一个明显的局限性；且ChatGPT提供的信息仅限于一般性知识和解释，不能对具体患者的情况提供个性化的诊疗建议；同时在处理复杂或高度专业化的医学问题时，如需要权衡多个诊断或详细讨论新型疗法，ChatGPT可能缺乏足够的专业深度和权威性。因此，在临床上，眼病患者在使用ChatGPT等LLM寻求相应诊治意见时，可能存在过时或不适合该患者病情的治疗建议。因此，临床医师和计算机背景的相关人员应重视并及时解决上述问题，以确保AGI在医疗领域和眼科专科中提供合适的帮助。截至2024年11月20日，我们通过在PubMed数据库检索("ophthalmology"OR"eye diseases"OR"ophthalmic disorders"OR"ocular health"OR"ocular diseases"OR"ophthalmic conditions") AND ("ChatGPT"OR"language model")关键词，ChatGPT在眼科方面的研究有243篇，眼科方向综述性研究27篇。Nath等 ^{[
15
]}提出GPT-3有能力改善眼科临床资源的合理使用，改善临床流程，并将AI解决方案的开发惠及临床医师和眼病患者。Salimi等 ^{[
16
]}提出ChatGPT在眼科研究中使用LLM的伦理问题，呼吁眼科期刊更新并制定论文写作过程中LLM伦理使用指南。Jin等 ^{[
17
]}提出了下一代眼科AI的LLM，临床医师和护理人员通过利用AI，获取丰富的信息，提高诊断的准确性，为患者提供个性化护理方案。本文从眼科图像分析、眼科疾病诊治处方、医疗用品监督和眼病手术治疗几个方面总结了未来GPT在眼科中的应用( 表1 )。

应用领域	描述
眼科图像分析	ChatGPT可用于自动分析眼科图像，识别眼底照片中的病变，检测视网膜疾病，并提供初步的筛查和辅助诊断
眼科疾病诊治处方	在给定患者病历和症状的情况下，ChatGPT可以为眼科医师生成诊断和治疗处方，提供定制的医疗建议
医疗用品监督	ChatGPT可用于监督医疗用品的生产、质量控制和供应链管理，确保眼科领域的药品和器械符合标准
眼病手术治疗	ChatGPT能够为眼科手术提供术前规划、手术技术说明和术后护理建议，帮助医师提高手术的精准性和安全性

表1ChatGPT在眼科领域的潜在应用

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摘要
参考文献

参考文献

[1]

Vaswani A ， Shazeer N ， Parmar N ，et al. Attention is all you need[J/OL]. arXiv， 2017，30[2024-05-15]. https://arxiv.org/pdf/1706.03762.