由中國醫療保健國際交流促進會眩暈醫學分會主辦,珠海市中西醫結合醫院、華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院承辦的“中國醫療保健國際交流促進會眩暈醫學分會2024學術年會暨第五屆華夏眩暈醫學論壇”,于5月10日-12日在廣東珠海市召開。本屆大會邀請全國多位專家圍繞眩暈醫學相關領域的新理念、新技術、新産品進行深入探讨,帶來了一場形式多樣、内容豐富的學術饕餮盛宴。本次大會上,來自山西醫科大學第一醫院的陳鋼鋼教授就“BPPV人工智能診斷”進行了精彩的主題報告。
本文作者:醫脈通眩暈會議報道小組
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AI在眩暈領域應用的發展
從全球來看,人工智能(AI)輔助眩暈診療主要經曆了以下發展曆程:從1990年意大利發表首個眩暈醫療輔助決策系統“VERTIGO”,到1999年芬蘭釋出“ONE”專家系統,2010年歐洲釋出“EMBalance”專家決策系統,後續在2014年中國釋出“DUCG”智能臨床輔助診斷平台,2018年德國釋出“MEDX”專家系統,再到2022年上海李華偉教授團隊推出“複旦眩暈AI”工作站,目前已經做得非常出色。由此可以預見,AI将為醫學領域賦予新的生命力。
BPPV智能診治面臨的難題
良性陣發性位置性眩暈(BPPV,又稱耳石症)是一種相對于重力方向的頭位變化所誘發的、以反複發作的短暫性眩暈和特征性眼球震顫為表現的外周性前庭疾病,常具有自限性,易複發。耳石症的終生患病率為2.4%,占前庭性眩暈患者總數的15%-30%。
➤ BPPV智能診治的第一難點是體位完成與眼震識别:
1. 檢查手法的自動化:其技術難點在于空間坐标系内各個方位及角度的自動旋轉;實作途徑是全自動BPPV複位儀。
2. 眼震的識别技術難點包括水準、垂直、扭轉眼震的識别,以及分析眼震空間和時間特征,并同時進行降維分析;實作途徑是眼震視圖儀。
3. 眼動圖像的高清采集和即時精準分析:其技術難題是高清高幀率攝像頭、圖像資料的分析;實作途徑是眼震視圖儀中高效分析算法的研發。
4. 實作眼動資訊與體位資訊的比對:其技術難題是體位次元解析(二維轉三維);實作途徑是陀螺儀加體位視訊驗證、研發體位識别模型。
全自動耳石檢查與複位
· HC-BPPV的位置試驗:Roll-test
方法:取平卧位,向一側轉頭90°觀察至眩暈或眼震消失後30s恢複初始位置,再向另一側轉90°觀察,重複誘發時可直接從對側轉頭180°觀察。Roll-test的分析包括向地+小于1min、向地+大于1min、背地+小于1min、背地+大于1min、向地複位後轉背地、一側向地+一側背地。
· HC-BPPV的位置試驗:眼震形态(水準眼震)
患側判斷包括向地:眼震強側為患側;背地:眼震弱側為患側
· HC-BPPV治療:Barbecue法
Barbecue法由Lempert教授于1996年首次提出。方法是患者從患側側卧一仰卧一健側側卧-俯卧一患側側卧一坐起,以90°連續翻滾,每個體位待眼震眩暈消失30秒後再轉向下一體位,最後坐起低頭休息。針對水準向地型眼震外半規管BPPV患者,就診首日2次BBQ法複位的有效率可達69.1%。長期随訪總體累積有效率可達50%-100%。
· HC-BPPV治療:Gufoni法
向眼震弱側側卧,向眼震快相側轉頭45°。Gufoni法的優點是不用記憶患側如何判斷;對嵴石症效果較好。針對水準向地型眼震外半規管BPPV患者,就診首日2次複位的有效率可達60%;針對水準背地型眼震外半規管BPPV患者,就診首日2次複位的有效率可達73.1%。
· PC-BPPV的位置試驗:Dix-Hallpike Test
患者取坐位,檢查者把持其頭部轉向一側45°,保持頭位不動迅速仰卧,頭後仰懸垂與水準面呈30°角,觀察有無眩暈及眼震。
· PC-BPPV治療:Epley法
經1-3次Epley法複位後有效率為85%-98%。Epley法與Semont法效果相當,優于Brandt-Darof家庭練習。
圖1. Epley法
針對少見的後管嵴石症,2021年最新RCT研究顯示,Epley法和Brandt-Daroff家庭練習均無法在單次治療後顯效,反複複位或練習一周後的有效率分别為48%和36%,無統計學差異。
· PC-BPPV治療:Semont法
患者坐位頭向健側轉45°迅速從坐位倒向患側呈側卧位,保持一段時間,随後起來到坐位,再向相反的方向側卧,最後恢複坐位。
2012年一項RCT發現,Semont法治療後半規管BPPV的短期有效率85%。2016年Meta分析發現,Semont法與Epley法治療後半規管管結石症的治療有效率、複發率無明顯差異。
對比手法複位與全自動複位儀的優缺點,陳鋼鋼教授表示,人更靈活,但機器更加高效和準确。
表1. 手法複位與全自動複位儀的優缺點
➤ BPPV智能診治面臨的第二個難點是海量資料機器學習算法優化及診斷比對
1. 海量的臨床資料進行機器深度學習和算法優化:其技術難題是采集海量資料、确定來集資料特征、采集标準一緻化,以及采集後圖像标定及快速分析;實作途徑包括開發采集後資料自動标定及分析系統,以及開發高效低能耗的眼震資訊識别算法。
2. 最終完成診斷比對、確定高準确率:其技術難題在于不典型位置性眼震的幹擾、眼動的幹擾;實作途徑包括優化算法、結合人工篩選标定,以及增加驗證資料集、優化診斷比對及準确率。
BPPV人工智能診斷
陳鋼鋼教授表示,雖然AI機器還在初級階段,但其診斷準确率目前從臨床研究來看可以達到90%,已經相當可觀。
圖2. BPPV人工智能診斷的右側後管耳石患者,陽性率94%
陳鋼鋼教授最後總結道,BPPV已經率先進入智能診治時代,臨床治療過程若要實作比機器更加“智能化”,需要采取複位結合藥物、康複和宣教的綜合治療手段,以幫助患者解決生活中的各種困難。最後,避免泛化診斷,避免過度“耳石診治”。
醫脈通中國醫療保健國際交流促進會眩暈醫學分會2024年學術年會暨第五屆華夏眩暈醫學論壇專題報道
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