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醫(yī)療人工智能(ai)協(xié)助三維食道超聲評(píng)估瓣膜病

日期:2021-03-17
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編輯:Ethan

準(zhǔn)確評(píng)估瓣膜結(jié)構(gòu)是瓣膜病手術(shù)的關(guān)鍵。目前,實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖已經(jīng)不依賴形態(tài)假設(shè),能自動(dòng)評(píng)估主動(dòng)脈或二尖瓣病變,使瓣膜分析可視化,但是,圖像描繪分析仍依賴于專業(yè)經(jīng)驗(yàn),耗時(shí)長(zhǎng),需要大量的人力投入。智能解剖超聲技術(shù)(anatomical intelligence ultrasound,AIUS)以超聲圖像與醫(yī)學(xué)解剖模型的大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過(guò)器官模型的建立和自適應(yīng)系統(tǒng)技術(shù),使計(jì)算機(jī)能自動(dòng)識(shí)別組織解剖結(jié)構(gòu),并進(jìn)行定量分析。

醫(yī)療人工智能(ai)協(xié)助三維食道超聲評(píng)估瓣膜病

Jin等回顧分析了90例退行性二尖瓣脫垂(mitral valve prolapse,MVP)患者的三維經(jīng)食管超聲資料,進(jìn)行二尖瓣重建,以手術(shù)結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),全手動(dòng)分析情況下,非專家(既往三維超聲二尖瓣分析<10例)相比超聲心動(dòng)圖專家(既往三維超聲二尖瓣分析>500例)的準(zhǔn)確性顯著降低(83%vs95%,P<0.001);使用AIUS能顯著提高非專家的準(zhǔn)確性(從83%提高到89%,P=0.003),尤其A3分區(qū)(從81%提高到94%,P=0.006)和P1分區(qū)(從78%提高到88%,P=0.001)的準(zhǔn)確性,這可能與A3、P1分區(qū)的解剖變異度大、描繪困難有關(guān);另外,使用AIUS能顯著節(jié)省圖像描繪分析時(shí)間〔專家分析:(1.9±0.7)minvs(9.9±3.5)min,P<0.0001;非專家分析(5.0±0.5)minvs(13±1.5)min,P<0.0001〕。

Choi等以32例主動(dòng)脈瓣反流患者為研究對(duì)象,分別使用二維彩色血流匯聚法(two-dimensional proximal isovelocity surface area,PISA)和三維全容積彩色多普勒超聲心動(dòng)圖(three-dimensional full volume color Doppler echo cardiography,3DE-FVCDE)評(píng)估主動(dòng)脈瓣反流,以心臟磁共振成像為金標(biāo)準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)3D-FVCDE測(cè)定的主動(dòng)脈瓣反流體積與磁共振的相關(guān)性和一致性優(yōu)于2D-PISA(3D-FVCDE:r=0.93,2D-PISA:r=0.76,P<0.001);同時(shí),3D-FVCDE能評(píng)估偏心反流及反流多束者,而2D-PISA無(wú)法評(píng)估這兩類反流。因此,3DFVCDE能定量評(píng)估主動(dòng)脈環(huán)和主動(dòng)脈根部病變,進(jìn)一步協(xié)助選擇經(jīng)導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣置換瓣膜的大小,減少與患者錯(cuò)配的概率??梢?jiàn),AI技術(shù)協(xié)助評(píng)估瓣膜病具有可行性,減少了操作步驟,同時(shí)大幅提高定量結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。

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