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陈钢钢教授:BPPV人工智能诊断丨中国医促会眩晕医学分会2024年学术年会暨第五届华夏眩晕医学论坛

作者:CPAC正在移动中
陈钢钢教授:BPPV人工智能诊断丨中国医促会眩晕医学分会2024年学术年会暨第五届华夏眩晕医学论坛

由中国医疗保健国际交流促进会眩晕医学分会主办,珠海市中西医结合医院、华中科技大学同济医学院附属协和医院承办的“中国医疗保健国际交流促进会眩晕医学分会2024学术年会暨第五届华夏眩晕医学论坛”,于5月10日-12日在广东珠海市召开。本届大会邀请全国多位专家围绕眩晕医学相关领域的新理念、新技术、新产品进行深入探讨,带来了一场形式多样、内容丰富的学术饕餮盛宴。本次大会上,来自山西医科大学第一医院的陈钢钢教授就“BPPV人工智能诊断”进行了精彩的主题报告。

陈钢钢教授:BPPV人工智能诊断丨中国医促会眩晕医学分会2024年学术年会暨第五届华夏眩晕医学论坛

本文作者:医脉通眩晕会议报道小组

医脉通整理报道,未经授权请勿转载。

陈钢钢教授:BPPV人工智能诊断丨中国医促会眩晕医学分会2024年学术年会暨第五届华夏眩晕医学论坛

AI在眩晕领域应用的发展

从全球来看,人工智能(AI)辅助眩晕诊疗主要经历了以下发展历程:从1990年意大利发表首个眩晕医疗辅助决策系统“VERTIGO”,到1999年芬兰发布“ONE”专家系统,2010年欧洲发布“EMBalance”专家决策系统,后续在2014年中国发布“DUCG”智能临床辅助诊断平台,2018年德国发布“MEDX”专家系统,再到2022年上海李华伟教授团队推出“复旦眩晕AI”工作站,目前已经做得非常出色。由此可以预见,AI将为医学领域赋予新的生命力。

BPPV智能诊治面临的难题

良性阵发性位置性眩晕(BPPV,又称耳石症)是一种相对于重力方向的头位变化所诱发的、以反复发作的短暂性眩晕和特征性眼球震颤为表现的外周性前庭疾病,常具有自限性,易复发。耳石症的终生患病率为2.4%,占前庭性眩晕患者总数的15%-30%。

➤ BPPV智能诊治的第一难点是体位完成与眼震识别:

1. 检查手法的自动化:其技术难点在于空间坐标系内各个方位及角度的自动旋转;实现途径是全自动BPPV复位仪。

2. 眼震的识别技术难点包括水平、垂直、扭转眼震的识别,以及分析眼震空间和时间特征,并同时进行降维分析;实现途径是眼震视图仪。

3. 眼动图像的高清采集和即时精准分析:其技术难题是高清高帧率摄像头、图像数据的分析;实现途径是眼震视图仪中高效分析算法的研发。

4. 实现眼动信息与体位信息的匹配:其技术难题是体位维度解析(二维转三维);实现途径是陀螺仪加体位视频验证、研发体位识别模型。

全自动耳石检查与复位

· HC-BPPV的位置试验:Roll-test

方法:取平卧位,向一侧转头90°观察至眩晕或眼震消失后30s恢复初始位置,再向另一侧转90°观察,重复诱发时可直接从对侧转头180°观察。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、向地复位后转背地、一侧向地+一侧背地。

· HC-BPPV的位置试验:眼震形态(水平眼震)

患侧判断包括向地:眼震强侧为患侧;背地:眼震弱侧为患侧

· HC-BPPV治疗:Barbecue法

Barbecue法由Lempert教授于1996年首次提出。方法是患者从患侧侧卧一仰卧一健侧侧卧-俯卧一患侧侧卧一坐起,以90°连续翻滚,每个体位待眼震眩晕消失30秒后再转向下一体位,最后坐起低头休息。针对水平向地型眼震外半规管BPPV患者,就诊首日2次BBQ法复位的有效率可达69.1%。长期随访总体累积有效率可达50%-100%。

· HC-BPPV治疗:Gufoni法

向眼震弱侧侧卧,向眼震快相侧转头45°。Gufoni法的优点是不用记忆患侧如何判断;对嵴石症效果较好。针对水平向地型眼震外半规管BPPV患者,就诊首日2次复位的有效率可达60%;针对水平背地型眼震外半规管BPPV患者,就诊首日2次复位的有效率可达73.1%。

· PC-BPPV的位置试验:Dix-Hallpike Test

患者取坐位,检查者把持其头部转向一侧45°,保持头位不动迅速仰卧,头后仰悬垂与水平面呈30°角,观察有无眩晕及眼震。

· PC-BPPV治疗:Epley法

经1-3次Epley法复位后有效率为85%-98%。Epley法与Semont法效果相当,优于Brandt-Darof家庭练习。

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图1. Epley法

针对少见的后管嵴石症,2021年最新RCT研究显示,Epley法和Brandt-Daroff家庭练习均无法在单次治疗后显效,反复复位或练习一周后的有效率分别为48%和36%,无统计学差异。

· PC-BPPV治疗:Semont法

患者坐位头向健侧转45°迅速从坐位倒向患侧呈侧卧位,保持一段时间,随后起来到坐位,再向相反的方向侧卧,最后恢复坐位。

2012年一项RCT发现,Semont法治疗后半规管BPPV的短期有效率85%。2016年Meta分析发现,Semont法与Epley法治疗后半规管管结石症的治疗有效率、复发率无明显差异。

对比手法复位与全自动复位仪的优缺点,陈钢钢教授表示,人更灵活,但机器更加高效和准确。

表1. 手法复位与全自动复位仪的优缺点

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➤ BPPV智能诊治面临的第二个难点是海量数据机器学习算法优化及诊断匹配

1. 海量的临床数据进行机器深度学习和算法优化:其技术难题是采集海量数据、确定来集数据特征、采集标准一致化,以及采集后图像标定及快速分析;实现途径包括开发采集后数据自动标定及分析系统,以及开发高效低能耗的眼震信息识别算法。

2. 最终完成诊断匹配、确保高准确率:其技术难题在于不典型位置性眼震的干扰、眼动的干扰;实现途径包括优化算法、结合人工筛选标定,以及增加验证数据集、优化诊断匹配及准确率。

BPPV人工智能诊断

陈钢钢教授表示,虽然AI机器还在初级阶段,但其诊断准确率目前从临床研究来看可以达到90%,已经相当可观。

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图2. BPPV人工智能诊断的右侧后管耳石患者,阳性率94%

陈钢钢教授最后总结道,BPPV已经率先进入智能诊治时代,临床治疗过程若要实现比机器更加“智能化”,需要采取复位结合药物、康复和宣教的综合治疗手段,以帮助患者解决生活中的各种困难。最后,避免泛化诊断,避免过度“耳石诊治”。

医脉通中国医疗保健国际交流促进会眩晕医学分会2024年学术年会暨第五届华夏眩晕医学论坛专题报道

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