AI智能“电子眼贴”：一站式数字化斜视检测

斜视影响全球2%至4%的儿童，因眼外肌功能异常等导致眼位偏斜和功能损伤，手术矫正仍是中重度病例的主要方法，但20%至50%因斜视角度测量不准确需二次手术。目前临床诊断需多种仪器分步检查眼位、眼外肌功能和偏斜角度，依赖医生经验和患者主观配合，存在客观性低、儿童依从性差及成本高等问题。

为此，研究团队提出基于类皮肤可穿戴“Eyelectronics”（眼部电子设备）结合人工智能的一站式斜视数字化诊断方案。该设备采用超轻（2.48克）、超薄（约60微米厚）、透气的分层结构多方向应变传感阵列，通过液态绷带和薄膜敷料混合固定， conformal贴合上眼睑，几乎不限制眼睑活动，可无线测量眼球运动时的眼睑变形。

为建立眼睑变形与眼球运动的关联，团队采用“建模-仿真-实测”（Model2Sim2Real）策略：基于人体头部MRI数据构建眼球三维模型，通过有限元分析模拟不同眼球运动（上、下、内收、外展）时的眼睑应变分布，发现眼睑最大应变随眼球转动角度增加而增大；结合数字图像相关法（DIC）验证，证实传感阵列能准确捕捉多方向眼睑应变，信号波形与仿真结果一致。

研发的生理知识驱动端到端AI算法（InceptionTime-Tiny），从三个方向（0°/45°/90°）传感信号中提取特征，实现眼球运动方向分类和角度回归。在四方向（上、下、左、右）分类中准确率达96.6%，角度测量平均绝对误差（MAE）小于1.2°，对眨眼、面部表情等干扰有强鲁棒性。

临床验证中，通过遮盖-去遮盖试验识别斜视类型，并与临床金标准赫斯屏试验对比：7名受试者（6名斜视患者、1名健康对照）的九方位眼位偏斜测量结果显示，水平、垂直及总偏差的组内相关系数（ICC）分别为0.983、0.973和0.978，Bland-Altman分析证实无系统性偏差，表明该设备可同时实现斜视角度测量和眼外肌功能评估，为斜视诊断从经验驱动转向数据驱动提供可能。