[發明專利]一種基于光流法的眼震類型識別方法

在審

• 申請號: 202210294195.X
• 申請日: 2022-03-24
• 公開（公告）號: CN114596623A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 戰蔭偉;孔勝
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06V40/18
• 分類號: G06V40/18;G06K9/62;G06N3/04;G06V20/40;G06V10/774;G06V10/764
• 代理公司: 廣州中堅知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44515
• 代理人: 賴麗娟

本發明實施例公開了一種基于光流法的眼震類型識別方法，包括：步驟1：通過紅外攝像頭采集患者的眼震視頻；步驟2：每隔1幀提取眼震視頻的視頻幀；步驟3：去除其中的閉眼幀；步驟4：采用遷移學習方法分割出保留的視頻幀的虹膜部分；步驟5：計算連續的視頻幀的光流，裁剪得到光流圖；步驟6：將得到的光流圖按順序輸入到訓練好的ResNet+LSTM網絡模型，通過網絡模型自動識別眼震類型。本發明結合光流法和深度學習識別眼震類型，可以有效、準確地識別旋轉性眼震。

技術領域

本發明涉及醫學領域，尤其涉及一種基于光流法的眼震類型識別方法。

背景技術

良性陣發性位置性眩暈（benign paroxysmal positional vertigo，BPPV）是最常見的前庭周圍性疾病。當疾病發作時，患者可有劇烈眩暈、不穩等癥狀，嚴重者可有惡心、嘔吐，不敢睜眼及行走，反復發作亦可引起緊張、焦慮情緒，可嚴重威脅人們的健康生活及工作。BPPV顯著增加了老年人的跌倒風險，在一定程度上增加了社會經濟負擔。

BPPV病癥的主要特點為頭部運動至特定位置時誘發的短暫眩暈，同時伴隨具有特征性的眼球震顫。根據眼球運動的方向，眼球震顫分為水平、垂直、旋轉型等，這幾種眼球震顫模式常常以混合方式出現，比如“水平加旋轉”、“垂直加旋轉”等。根據發病位置，BPPV類型主要可分為后半規管BPPV（posterior canal-BPPV，PC-BPPV）、水平半規管BPPV（horizontal canal-BPPV，HC-BPPV）、前半規管BPPV（anterior canal-BPPV，AC-BPPV) 和混合型BPPV（multiple canals-BPPV，MC-BPPV)。其中后半規管BPPV和水平半規管BPPV最常見^[3]（Von Brevern M, Bertholon P, Brandt T, et al. Benign paroxysmalpositional vertigo: diagnostic criteria[J]. Journal of Vestibular Research,2015, 25(3, 4): 105-117.）。在臨床實踐中，主要采用特定位置動作引起的眼球震顫的臨床特征和模式，如Dix-Hallpike試驗和仰臥滾動試驗，對BPPV進行診斷。

目前眩暈疾病的臨床眼震檢查方法主要包括：

（1）裸眼檢查法：檢查者立于受檢者正前方或稍偏于一側。受檢者按檢查者手指所示方向，向左、右、上、下及正前方5個基本方向注視，觀察其眼球運動。

（2）眼震電圖法：利用角膜（正電位）與視網膜（負電位）之間存在的電位差在眼球周圍形成的電場。眼球運動時周圍的電場隨之發生變化，置于眼球周圍的皮膚電極就能導出這種電場的變化，通過放大器傳給記錄裝置，即可記錄到眼震電圖。分析眼震電圖的主要參數是眼震的慢相角速度和持續時間。

（3）眼震視圖法：采用紅外線照明和高速攝像頭進行眼震影像的采集，醫生通過觀察和分析眼震影像來診斷眼震類型。目前有研究利用模板匹配、光流法、深度學習等方法分析眼震影像，進而判斷眼震類型。

現有的檢查方法存在以下缺點：

（1）裸眼檢查法：醫生目測分析眼震時，旋轉性眼震的方向常常不易辨別，同時一些細微的眼震容易被肉眼所忽略，這些都會影響BPPV的定位診斷和后續復位治療。

（2）眼震電圖法：在試驗中，不同人的角膜視網膜電位常常不同，每次檢測時都需要定標且容易受病人情緒的干擾；由于表示眼震的生物電信號極其微弱，需要經過放大器放大才能檢測出明顯的信號，其他生物信號的干擾或者環境中的電磁干擾均可對檢測結果造成影響；目前該技術只能檢測水平性眼震和垂直性眼震，無法檢測旋轉性眼震；眼震電圖檢測對于設備和環境要求很高，且設備價格高昂、不易普及。