[發明專利]一種多模態融合輔助干眼診斷和分型的方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 202111677475.0
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114343563A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 戴琦;張文杰;傅亞娜;張祖輝;于新新
• 申請（專利權）人: 溫州醫科大學附屬眼視光醫院
• 主分類號: A61B3/10
• 分類號: A61B3/10;A61B3/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 劉美蓮

本申請涉及一種多模態融合輔助干眼診斷和分型的方法、裝置及系統，包括以下步驟：獲取圖像、視頻和受檢者的干眼癥狀相關指標；根據受檢者的瞼板腺紅外照相和瞼緣照相，獲取受檢者的瞼板腺特征、淚河特征、瞼緣形態特征以及淚河高度；根據瞼緣形態特征進行瞼緣異常的分類；獲取受檢者的淚膜形態特征及淚膜破裂時間；將瞼板腺特征、淚河高度、瞼緣形態特征、淚膜形態特征、淚膜破裂時間及干眼癥狀相關指標輸入多模態融合干眼診斷模型中，明確受檢者是否存在干眼及干眼的分型。本申請減少了以往干眼指標評估過程中醫生人為因素對結果準確性的干擾，同時提高了各項干眼指標的評估速度，輔助人工來完成干眼的多模態快速自動化診斷，并指導治療方案。

技術領域

本申請涉及醫療設備技術領域，尤其是涉及一種多模態融合輔助干眼診斷和分型的方法、裝置及系統。

背景技術

干眼是最常見的眼表疾病之一，干眼患病與地區干燥的氣候、強風沙、強紫外線等地理氣候因素密切相關，而這些地區往往幅員遼闊，人口密度相對較低且醫療資源分布不平衡且交通不便，導致了患者就醫率較低，干眼診斷率低。患者患病后不予重視，常導致錯過最佳治療時機，干眼發展至嚴重影響正常生活，乃至失明等不可挽回的嚴重后果，極大的影響了我國新疆等西部地區人民群眾的健康，將對醫療衛生投入和國民經濟發展造成較大的負擔。

為了便于區分干眼病，2020年中國干眼專家共識提出了干眼的全新診斷指標，符合以下兩條，即可診斷為干眼：（1）有干澀感、異物感、燒灼感、疲勞感、不適感、眼紅、視力波動等主觀癥狀之一，中國干眼問卷量表≥7分或OSDI≥13分；（2）符合以下兩點之一：a、TFBUT（淚膜破裂時間）≤5秒或NIBUT（非侵入性淚膜破裂時間）10秒或SchirmerI（淚液分泌）試驗≤5mm/5min，b、5sTFBUT≤10s或TNIBUT為10～12秒或5mm/5minSchirmeI試驗（無麻醉）≤10mm/5min，角結膜熒光素染色陽性（≥5）個點。專家共識根據淚膜的結構和動力學的異常，將干眼分為5種類型：水液缺乏型干眼；黏蛋白異常型干眼；脂質異常型干眼；淚液動力學異常型干眼；混合型干眼。而評估淚膜的主要指標包括淚膜破裂時間、角膜熒光素染色、淚膜破裂模式、淚液分泌試驗、淚河高度、瞼緣形態、瞼板腺形態紅外照相等。

干眼臨床評估體系欠缺精準性和客觀性，除了NIBUT是相對客觀的數字指標，淚河高度、淚膜破裂模式、瞼緣形態和瞼板腺形態的評價指標都是主觀的觀察性指標，受觀測者因素影響大，存在較大的變異性。尤其是各類圖像數據，是干眼評估體系中的難點。如瞼板腺形態、淚膜形態特征中可能存在潛在肉眼難以觀察或尚未發現的有助于診斷的特征，且瞼板腺形態的分析，絕大多數的研究還是在根據瞼板腺萎縮的比例來進行分級，這種定性方法簡單粗略，適合人工評估，存在不能進行精確地定量分析，更無法指導進一步深入的研究的缺陷。

近年來，多模態融合技術快速發展，為醫學人工智能輔助診斷提供了強大的技術支持。多模態融合技術是指將兩種或兩種以上的生物模態識別技術進行集成，結合數據融合技術，使識別和診斷過程更加準確和安全。目前主流的干眼人工智能輔助診斷方法采用的數據單一，無法學到模態間更深層更復雜的內在聯系。

在干眼相關的AI研究中，自動識別NIBUT和TMH的研究相對簡單和成熟，淚膜破裂模式、淚膜脂質層形態的分析是分類研究，也是CNN網絡擅長的工作，目前整個干眼相關的AI系統研究難點在于瞼板腺腺體形態的定量評價和多因素綜合的多模態融合診斷。早期的研究中，CNN在瞼板腺萎縮分級的自動評價中被證明是有效的。

針對上述中的相關技術，這些研究仍然聚焦于瞼板腺萎縮百分比和萎縮分級上，無法提取出各腺體的形態參數，且眼科疾病遠程診斷具有實時性要求高、數據量大、數據模態多等特殊性，導致干眼病診斷的效率低以及不準確。

發明內容

為了提高干眼病診斷的效率以及準確度，本申請提供一種多模態融合輔助干眼診斷和分型的方法、裝置及系統。

本申請提供的一種多模態融合輔助干眼診斷和分型的方法采用如下的技術方案。