协和神经科团队研发基于多模态技能的人工智能检测癫痫样放电模型_脑电图_癫痫
癫痫是常见的神经系统疾病,脑电图是其诊断主要工具。产生发火间期癫痫样放电(IED)作为标志性指标,对付癫痫诊断分类及药物管理至关主要。目前IED检测仍依赖于癫痫专科年夜夫的判读和手动注释,过程耗时长,且存在主不雅观性。人工智能赞助可以提高脑电图判读效率、减少人为偏差。近年来,人工智能剖析检测IED技能飞速发展。
国内外现有IED检测模型多依赖脑电图单维度,检测特异性低。本研究办理了***数据体量大、检测目标暴露不充分、易受环境滋扰等难点,创新性将***数据转化为可用特色引入脑电深度学习架构,从两个不同维度捕捉IED特色,以达到高准确性检测结果。
研究纳入协和癫痫中央24931个IED***脑电样本用于模型构建。脑电图数据经短时傅里叶变换、EfficientNetV2-S网络处理,完成电生理特色提取。***数据首先通过病人检测模型YOLOv5-patient进行目标定位,以去除环境和周围职员的影响,然后采取侦差算法办理病人肢体被遮盖的问题,并通过关键点捕捉细微面部动作,从而将病人全身和面部动作转化为***特色,将***体量大幅减少,实现准确提取特色并担保处理速率。末了多层感知机将脑电和***特色领悟,全体模型命名为vEpiNet。
多模态IED检测模型示意图
结果显示,该模型可以实现高水平的敏感性、特异性和准确率,每分钟假阳率低于既往研究。尤其在临床真实环境中,***特色可以显著提高准确率,降落检测误判。
vEpiNet和脑电单维度模型(nEpiNet)测试结果
该模型可嵌入适配的脑电图仪操作系统,目标***脑电数据完成剖析后,在脑电图仪的回放软件上直接呈现标记的检测结果,目前处理一小时***脑电图数据仅需5.7 分钟。
检测示例:垂直线为软件检测结果,提示前后两秒窗口内(如赤色虚线所示)存在IED
引入人工智能对助力脑电图报告的同质化、标准化和规范化具有主要意义,本研究证明多模态技能在IED自动检测中运用的有效性和可行性,为人工智能在脑电图中的运用供应了新的方向。
第一作者:林楠
北京协和医院神经科主治医师。紧张从事癫痫和脑电图方向事情。
共同通讯作者:卢强
北京协和医院神经科副主任医师。紧张从事癫痫及脑电图干系临床事情。
共同通讯作者:崔丽英
北京协和医院神经科主任医师。紧张从事临床神经电生理的运用和研究,善于运动神经元病、神经肌肉病和各种疑难杂症等诊治。
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