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文档简介
1T/CRHAXXX—202X基于眼底影像评估抑郁症风险的人工智能技术应用与评价规范本文件规定了基于眼底影像评估抑郁症风险的人工智能的总体要求、检查方法、数据要求。本文件适用于基于眼底影像评估抑郁症风险的人工智能模型的研究与辅助判断。2规范性引用文件下列文件中的内容通过本文件的规范性引用而成为本文件必不可少的条款。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T41867-2022信息技术人工智能术语3术语、定义及缩略语3.1术语及定义下列术语及定义适用于本文件。3.1.1基于眼底影像评估抑郁症风险的人工智能ArtificialIntelligenceTechniquesforAssessingDepressionRiskBasedonFundusImaging人工智能的计算机技术分析,预测人群未来的抑郁症发生风险,并筛选出与未来抑郁症发生相关的眼底影像特征如视网膜静脉直径增大、血管迂曲度和分形维数增加等改变,辅助临床医生更快速、准确的筛选出抑郁症的高风险人群。3.1.2眼底影像FundusImaging通过眼底相机或其他成像设备获取的眼底照片或扫描图像,用于检测和分析眼底病变。在本文件中特指由眼底照相机及光学相干断层扫描血管成像仪检查获得的眼底图像。3.1.3光学相干断层扫描血管成像技术OpticalCoherenceTomographyAngiography一种基于低相干光干涉原理,利用反射光与参考光相干的非接触、非侵入性的新型血管成像技术,在提供视网膜各层次信息的基础上,还能实现视网膜及脉络膜血管及血流可视化,并使用新颖的算法生成高分辨率图像,量化提取视网膜和脉络膜结构参数。3.1.4光学相干断层扫描成像技术OpticalCoherenceTomography是集半导体激光技术、光学技术和计算机图像处理技术为一体的成像技术,通过对人体进行非接触、非损伤性的活体形态学检测,获得生物组织内部微结构的横断面图像,可对视网膜和视神经进行显像与检测。23.1.5预测模型PredictionModel借助使用人工智能技术构建的,可自动从输入的特定个体的眼底图像中提取信息,通过分析计算后回报健康人群抑郁症发病风险的计算机算法模型。3.1.6无监督机器学习UnsupervisedMachineLearning一种针对可用标签少、标签可信度低的数据集,观察其高维度下的自然数据分布模式的机器学习方法。3.1.7聚类分析ClusterAnalysis将多维度上具有相似特征的样本聚集为聚类簇,通过各种算法得出对样本集中具有最大分离度的维度,以观察未分类的数据集上是否存在可能的自然类别。3.1.8眼底影像特征标注Fundusimagingfeatureannotation将多维度上具有相似特征的样本聚集为聚类簇,通过各种算法得出对样本集中具有最大分离度的维度,以观察未分类的数据集上是否存在可能的自然类别。3.2缩略语下列缩略语适用于本文件。ICD-11——《国际疾病分类(第11版)》(InternationalClassificationofDiseases,eleventhedition)AI——人工智能(ArtificialIntelligence)OCT——光学相干断层扫描成像(OpticalCoherenceTomography)OCTA——光学相干断层扫描血管成像(OpticalCoherenceTomographyAngiography)ONH——视乳头(OpticNerveHead)SVD——浅层血管密度(SuperficialVesselDensity)DVD——深层血管密度(DeepVesselDensity)RNFL——视网膜神经纤维层(RetinalNerveFiberLayer)RVD——视网膜血管密度(RetinalVesselDensity)GC-IPL——节细胞-内丛状层(GanglionCell-InnerPlexiformLayer)RPC——视乳头旁毛细血管(RadialPeripapillaryCapillary)RPC——视乳头旁毛细血管(RadialPeripapillaryCapillary)CRF——病例报告表(CaseReportForm)4技术要求4.1一般要求3T/CRHAXXX—202X应联合抑郁症与眼底影像,最终目的应有助于借助眼底影像对健康人群的抑郁症风险进行预测,并挖掘出抑郁症相关的眼底影像学特征。4.2设计原则4.2.1研究设计推荐队列研究,以随访健康人群的抑郁症发生情况,增强人工智能模型的前瞻性预测能力。4.2.2研究设计中应至少包含一组对照,可以为自身对照或其他方式对照。4.2.3纳入的健康人群应符合以下标准:a)根据ICD-11编码排除抑郁症及其他精神疾病诊断;b)年龄≥18周岁;c)未服用过抗抑郁及精神病药物(由具有专业资质的精神科科医师参考《精神障碍诊4.2.4为排除眼部情况对眼科指标或者眼底图像的干扰,纳入的受检者应符合以下标准:a)晶状体混浊不影响视力(LOCSII等级<C3N4P1);b)等效球镜度数≤|±3.00D|;c)最佳矫正视力≥0.8;d)眼压在10至21mmHg的范围区间。4.2.5符合下列任一项即排除:a)患有严重屈光间质混浊、青光眼、葡萄膜炎、视网膜疾病等眼部疾病;b)眼轴长度>26mm;c)患糖尿病(包括糖尿病前期)、冠心病、偏头痛、脑血管病、颈椎病、自身免疫病、血液系统疾病等其他系统疾病。4.3人员配备要求4.3.1人员能力人员能力要求如下:a)已获得眼科执业证书、能熟练操作检查器械完成眼科验光、试镜、眼压测量、眼底图像采集等检查的眼科临床医师或技师;b)已获得精神科执业证书、能准确评估抑郁症的精神病学临床医师;c)熟练掌握数据处理和人工智能分析处理的计算机专业学者;d)具有丰富经验及前期基础的眼科及精神疾病流行病学专家。4.3.2人员数量应根据实际需要的受检者数量调整。44.4数据来源4.4.1提供数据来源的医疗机构需可提供充足的研究对象数量。4.4.2临床医生需严格按照ICD-11对就诊患者进行详细问诊、耐心检查及综合评估。4.4.3对受检者进行眼科检查的团队需按照以下检查标准对受检者进行视力、眼压及眼底检查与信息采集。对检查不配合者、检查结果质量不达标者,应当如实记录并保留。4.4.4最佳矫正视力使用ETDRS视力表,结果经过标准公式转换为LogMAR(logarithmoftheminimumangleofresolution)视力值。4.4.5使用非接触式气动眼压计对眼压进行测量。4.4.6使用眼底照相系统分别拍摄双眼的的45°眼底照片,推荐选取以视乳头为中心的照片。4.5硬件设备宜采用下列配置的设备:a)非接触式气动眼压计:TX-20FullAuto;Canon,Inc,Tokyo,Japan;b)电脑自动验光仪:HRK-7000AAutoRef;HUVITZ,Inc,Anyang-si,SouthKorea;c)眼底照相系统:TRC-NW8;Topcon,Tokyo,Japan;d)光学相干断层扫描/血管成像仪:RTVue-XRAvanti;Optovue,Fremont,CA,USA;e)图像处理及机器学习电子计算机:AlienwareM17(Processor,IntelCorei7-8750H;RAM,32GigaBite;GPU,NvidiaRTX2070);Dell,RoundRock,TX,USA。5受检者检查方法5.1遵循伦理学规范的前提下,检查前均需在病例报告表(CaseReportForm,CRF)记录受检者的入组编号、姓名、出生日期等信息。5.2每次检查前均须核对受检者姓名,向受检者解释检查目的及可能的不适,取得受检者同意并签署知情同意书后方可进行检查。如受检者对检查项目有疑问,应予以解答;如受检者明确拒绝接受检查,或无法配合,应如实记录并尊重受检者。5.3每次开始检查前应检查设备和物品的完整和可用性,校准无误后方可开始检查。5.4当日所有检查完成后,应导出整理好所有资料至外部储存装置,关闭检查仪器电源,并以酒精棉片或棉球蘸取适量消毒剂清洁擦拭消毒仪器表面。5.5检查所用棉签应写上开封日期,每次使用完毕后即丢弃至医学污染性废物收集处,不得重复使用。6眼科具体检查方法6.1电脑自动验光方法6.1.1消毒颌托和头靠,嘱受检者摘掉眼镜或角膜接触镜,解释检查目的。6.1.2嘱受检者坐在仪器前面,正确摆放头位。6.1.3调整仪器台和椅子的高度让受检者能舒服地坐在椅子上。5T/CRHAXXX—202X6.1.4嘱受检者把下巴置于颌托上,前额贴于前额架上。6.1.5调整下颌托的高度,使受检者的眼外眦部和眼高度的标志线成一水平。6.1.6嘱受检者眨眼数次后放松,看机器内的图案,并尽量看远,避免盯着气球下方或者周边看。6.1.7通过控制杆来做调准操作,直至目标眼出现在监视屏中央,向前移动验光仪主体定焦。6.1.8按下测量,每只眼测量三次,保证三次测量要有两次相同且每次读数相差≤0.25D,每次眼轴相差≤5度,否则需重新测量。6.1.9如验光仪测量提示错误,应嘱受检者闭眼稍作休息后再次测量,如同一眼别连续三次测量不成功,则记录为无法配合完成检查。6.1.10先右后左依次完成双眼的测量,CRF表上记录结果。6.2视力检查方法6.2.1视力检查选择a)选择远视力(4m)作为评估标准。b)如有需要,可加入近视力及中视力检查。6.2.2远视力场地布置准备椅子、尺子、标记物;在0m处放椅子使受检者坐下后眼睛与地上0m标记平齐,画1m和4m的标记,在4m处放置灯箱(高度:第三行字母顶部距地面124.5±5cm)。6.2.3远视力检查方法a)使用带有标准照明度的ETDRS视力箱检查远视力,视力表应放置于距离受检者外眦4m远处(可用镜作反射),放置高度要求20/20,视标行高度基本与受检者眼睛高度一致;b)打开灯箱光源(关闭房间灯源),嘱受检者坐姿端正,测视力时不能眯眼,身体及头部不能前后倾斜或左右摆动;c)向受检者解释视力检查目的和方法,并在检查开始后要求受检者从第1行开始,逐行且逐个说出或示意翻转字母视标开口方向;d)视力检查时,如果受检者有戴镜,则让其取下眼镜再进行检查,病人距视力箱4米,从顶行开始辨认;e)一次查一眼,先右后左,检查右眼时,用眼罩遮光板遮盖左眼;检查左眼时,用眼罩遮光板遮盖右眼;眼罩遮光板应尽量严密遮蔽光线,但避免对眼球进行压迫;f)如果第1行(20/200)的5个中的视力表字型的方向有4个可以正确辨认出来,则直接查第4行(20/100),如果还是只有1个以下辨认不出方向时,就直接查第7行(20/50),接着第10行(20/25),最后第11行(20/20)。在任一水平,只要受检者认不出4个字型的方向,即转查该行的上一行,直到正确辨认出4个以上的字型方向;g)如果在4米的距离,第1行(20/200)的视标也不能正确辨认时,则让受检者面对视力表,站在视力表前1米检查,并加+0.75DS的镜片以补偿距离的缩短,重复步6骤6进行视力检查,检查终点为第6行(20/63);h)若受检者第6行可看清4个视标以上,则需重新回到距视力箱4m位置,重测第一行(20/200)能否看清4个以上视标,以确定受检者最终视力;i)若受检者于4m及1m处均不能辨认任何字母,则进行指数、手动(50cm开始)、光定位及光感(1m)等检查;j)记录裸眼视力;k)如受检者有戴镜史,让其带上眼镜,重复上述步骤测量左右的眼生活视力并记录,若不戴镜则生活视力=裸眼视力,如果戴自己眼镜后双眼可矫正到20/20则最佳矫正视力=生活视力;l)最佳矫正视力测量:仅针对生活视力≤20/40的受检者进行最佳矫正视力的检查,如受检者不戴镜,裸眼达不到20/20则按照电脑验光结果加镜片,如仍不能矫正至20/20则加小孔镜,如果加上后更清晰则存在欠矫,继续加镜(先调整球镜每次加球镜0.25D如果未变清晰则维持原样,继续调整轴线,轻度散光调整10左右,高度调整15,如果仍不清晰则继续调整柱镜,也是0.25DC间隔调整。如受检者戴镜生活视力达不到20/20,则按照电脑验光结果进行最佳矫正视力测量。6.2.4远视力结果记录逐行检查记录方法:4m处正确识别视标数量≥4/5的最低行,或1m处正确识别视标数量≥4/5的最低行经换算后所得,即分母乘以4,保持分子不变;如在1m处正确识别视标达到第3行(20/125),则检查所得实际视力为20/(125×4),即20/500。7眼压检查方法7.1消毒颌托和头靠,嘱受检者摘掉眼镜或角膜接触镜,解释检查目的;7.2嘱受检者坐在仪器前,正确摆放头位;7.3调整仪器台和椅子的高度让受检者能舒服地坐在椅子上;7.4嘱受检者把下巴置于颌托上,前额紧靠于前额架上;7.5调整颌托的高度,让受检者的眼外眦部和眼高度的标志线成一个水平;7.6嘱受检者双眼同时注视前方,睁大眼睛注视仪器内红色指示点,并告知测量时有轻微气流喷出,略有不适,但无疼痛,不要紧张,避免瞬目及后退;7.7调整仪器操纵杆并对焦;7.8按下测量,每只眼测3次,先右后左,如果有某一值明显异常则重新再测一次;7T/CRHAXXX—202X7.9如眼压测量提示错误,应嘱受检者闭眼稍作休息后再次测量,如同一眼别连续三次测量不成功,测记录为无法配合完成检查;8眼科裂隙灯检查及裂隙灯下眼底检查8.1裂隙灯检查方法8.2裂隙灯下间接眼底检查方法8.3a)询问姓名,在仪器上输入受检者信息,跟受检者解释检查目的,取得受检者的配合;b)让受检者下巴放在颌托上,前额靠在前额架上,调整台高和眼裂位置;c)嘱受检者双眼平视前方,检查者调整目镜;d)检查时从鼻侧到颞侧,从外至内,先右眼后左眼;e)具体检查:弥散光低倍率观察眼睑、睑缘及睫毛;观察结膜时弥散光,倍率根据需要调整,翻眼皮时应注意手法轻柔及沟通;裂隙光观察角膜,弥散光观察虹膜整体,窄裂隙观察细节;调节裂隙强度观察瞳孔反射;裂隙光观察晶状体形态及位置。8.3.1前置镜看眼底:先把裂隙灯光源与显微镜置于同一轴线,夹角为零,将裂隙光带于被检眼角膜中央聚焦。检查者拇指与示指持双凸球镜片,置于被检眼前,镜面顶端与角膜相距约2cm,小指与无名指放在受检者前额上,以确保镜面不与眼睛接触,起支撑作用。将裂隙灯后撤约3cm,然后缓缓前推8.3.2在CRF表上记录检查结果。9眼底图像采集方法9.1眼底彩照采集方法a)询问姓名,在仪器上输入受检者信息,向受检者解释检查目的,取得受检者的配合;8b)嘱受检者下巴紧靠颌托,前额紧靠前额架,调整台高和眼裂位置;c)嘱受检者眼睛注视黄灯,对视力较差的受检者可用手电筒光或手指位置进行指引,告知受检者拍照的时候会有闪光,可能导致短暂黑朦不适,使其配合;d)选择以视盘为中心,随后启动设备,机器即自动拍摄左右眼以视盘为中心的45度眼底照片,拍摄过程中注意屏幕的指示适当指引受检者准确注视;e)选择以黄斑为中心,随后启动设备,机器即自动拍摄左右眼以黄斑为中心的45度眼底照片,拍摄过程中注意屏幕的指示适当指引受检者准确注视;f)检查图像:照片中70%以上的血管应边界清晰;视盘、黄斑等主要眼底结构位置正确;成像范围内没有影响结果解读的阴影和/或突出的反射区域;曝光适中,无过曝和曝光不足;无镜片污渍,无眼睑和/或睫毛遮挡的阴影,无运动伪影,清晰可见小血管形态边界;g)如图像不达标,应嘱受检者闭眼稍作休息后再次测量,如同一眼别连续三次测量不成功,测记录为无法配合完成检查。h)结束检查,退出仪器程序,CRF表记录。9.2OCTA采集方法a)询问姓名,在仪器上输入受检者信息,解释检查目的,取得理解配合;b)嘱受检者下巴置于颌托上,前额紧靠前额架,调整台高和眼裂位置;c)选择设定好的具体扫描模式(OCTA+OCT):可使用视乳头区神经纤维层(OpticNerveHead,ONH)、视乳头旁血管密度4.5x4.5mm2高清模式(4.5x4.5mm2HD)、及黄斑区血管密度6x6mm2高清模式(6x6mm2HD)三种扫描模式;d)摄像机对准,嘱受检者注视固视灯;e)选择OCTA模式,移动操纵杆、调节曝光度及屈光度使cSLO图像照明良好并且对焦准9T/CRHAXXX—202X确及位置合适,点击Scan键开始扫描,采集过程中要观察实时图像,如视网膜未能保持在实时图像中间,应及时调节,保持被扫描部位居中;f)扫描达标要求:质量指数大于或等于7、对焦准确图像清晰、分层正确、无残留运动伪影(enface图上血管段的水平错位确定);否则重新扫描;g)切换OCT模式,操作步骤基本同OCTA;h)如图像不达标,应嘱受检者闭眼稍作休息后再次测量,如同一眼别连续三次测量不成功,测记录为无法配合完成检查;i)结束检查,退出仪器程序,CRF表记录。10抑郁症的诊断及评估方法10.1抑郁症的诊断10.1.1需由具有执业医师证资格的精神病专科临床医师按照ICD-11进行诊断。10.1.2抑郁症的定义:抑郁症表现为抑郁心境或愉悦感的丧失,伴有认知、行为或植物神经性的症状,并对个体功能水平产生影响。抑郁症的诊断不适用于既往经历过躁狂、混合性或轻躁狂发作的个体,这些发作提示存在双相障碍。10.1.3抑郁症的分类表1抑郁症的分类标准命名临床表现单次发作抑郁症6A70表现为1次抑郁发作,且既往无抑郁发作史。抑郁发作表现为一段时间内几乎每天的抑郁心境或对活动的兴趣减少,持续至少2周,并伴有其他症状,如注意力集中困难、无价值感、过度而不适当的内疚自罪、无望感、反复的死亡或自杀的想法、睡眠或食欲变化、精神运动性激越或迟滞、精力减退或乏力。复发性抑郁症6A71表现为至少出现2次以上的抑郁发作,2次发作之间至少有2个月的时间没有显著的心境紊乱。恶劣心境障碍6A72表现为持续至少2年的抑郁心境。患者在病程中的大多数时间存在抑郁心境,且在一天中的大部分时间内存在。儿童和青少年患者的抑郁心境可表现为普遍的情绪易激惹。在2年的病程中,从未出现过症状持续2周以上、症状条目数量满足抑郁发作诊断的情况。混合性抑郁和焦虑障碍6A73表现为在至少2周的大多数时间里同时存在抑郁和焦虑症状。若将抑郁和焦虑两组症状分别考虑,则任何一组症状的严重程度、数量或持续时间均不构成抑郁发作、恶劣心境或某种焦虑及恐惧相关障碍的诊断。心境障碍发作的症状和病程表现6A80包括突出的焦虑症状、惊恐发作、目前持续抑郁发作、目前抑郁发作伴忧郁特征、季节特征、快速循环。这些类别用于描述心境障碍发作的表现与特点。这些类别并不互相排斥,只要有需要,在使用时就可尽量标注适用的类别。需要注意的是,这些类别不应作为首要诊断编码,仅在需要补充编码或额外编码以描述心境障碍发作的特别的、重要的临床特征时使用。其他特定的抑郁症6A7Y由于未达到任何一种抑郁症的诊断标准,但具有明显抑郁典型症状的情况。未特定的抑郁症6A7Z是指是由于信息不足而无法明确是何种抑郁症的情况。10.1.4抑郁症的不同亚诊断a)严重程度:①轻度发作:轻度抑郁发作的任何症状都不应达到强烈的水平,个体通常在进行日常工作、社交或家务活动中有一些困难,不严重,发作中没有幻觉或妄想;②中度发作:中度抑郁发作可有少许症状表现突出或整体症状略微突出,个体通常在进行T/CRHAXXX—202X日常工作、社交或家务活动中有相当程度的困难,但在一些领域仍保有功能,中度以上的严重程度,可伴/不伴精神病性症状;③重度发作:重度抑郁发作中,较多或大多数的症状表现突出,或一些症状表现尤为强烈的个体在个人、家庭、社交、学业、职业或其他重要领域中无法保有功能或功能严重受限,重度的严重程度,可伴/不伴精神病性症状;④未特定严重程度的发作:由于信息不足,难以确定抑郁发作的严重程度。b)是否伴有精神病性症状:依据发作中是否存在妄想或幻觉确定。c)当前所处时期(处于发作期、部分缓解或完全缓解等①抑郁发作期:指目前的症状达到抑郁发作的诊断标准;②部分缓解期:目前已不符合抑郁发作的定义性需求,但仍可能残留一些显著的情感症状;③完全缓解期:目前已无任何显著的情感症状。11数据要求及处理11.1数据类型数据类型应包含人口统计学指标、眼科指标及眼底影像系统中涉及的所有数据类型,建立大样本眼底影像数据库,覆盖多种眼底影像类型,包括眼底彩照、OCT和OCTA;并包含各个年龄段健康人群的眼底影像数据(包括眼底血管形态、微血管密度、视神经头形态以及各神经层的厚度等)。11.1.1人口统计学指标性别、年龄、民族、是否有吸烟习惯、是否有饮酒习惯、BMI。11.1.2眼科指标11.1.3眼底检查指标清晰展示黄斑区及视盘区完整结构的眼底彩照。11.1.4眼底OCT/A指标黄斑区GC-IPL厚度、RNFL厚度、RPC密度、黄斑区SVD密度、黄斑区DVD密度。11.1.5血液学指标血总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白等11.2数据要求11.2.1数据分布要求为保证数据集具有充分的临床代表性,控制偏倚,数据分布宜充分考虑数据多样性,包括如下情况:a)考虑受检者人群差异:数据应覆盖全国各部分地域包括沿海与内陆、南部与北部地区。数据集宜覆盖5个不同省市的10家以上不同医疗机构,各医疗机构样本比例不宜高于b)考虑采集场所差异:数据应包括门诊以及体检人群;c)考虑设备与配置差异:数据应采用多种采集技术,选取其中一种作为数据集的主要组成部分。数据宜尽可能包含不同层级的代表性临床机构,来自多家不同厂商、设备型号、参数的制片设备和数字化采集设备;11.2.2数据完备性要求训练数据集和测试数据集数据应具备受检者基本信息,包括年龄、民族、医疗机构名称、医疗机构性质、省份、眼底影像、抑郁症的具体诊断等。眼部数据的完整性如下:a)眼压、屈光度及视力;T/CRHAXXX—202Xb)眼底彩照图像;c)OCT量化参数;d)OCTA量化参数。11.2.3数据处理要求a)数据清洗要求:数据清洗旨在于对数据信息的完备性和逻辑性的检查,包括但不限于删除重复和缺失数据、纠正错误、检查数据一致性等。数据清洗前应明确并统一清洗的规则、方法、结果。数据清洗时应对在样本采集过程中的数据描述信息进行系统检查校验,并对可能出现的数据重复、部分信息缺失和信息一致性方面进行检查校验。b)数据预处理要求:应对各种眼底影像数据进行有效采集,眼底影像数据文件和用户个人信息同步实时传输,并对眼底影像数据进行预处理;预处理流程包括图像降噪、伪影去除、传感器校正、批量规范化、直方图均衡化、多模态配准等;数据预处理操作过程应明确方法和操作参数,并记录于说明文档。数据处理所用软件工具均需明确名称、型号规格、完整版本、制造商、运行环境,并记录于说明文档进行软件确认。c)数据增强要求:对影像数据进行扩增,目的是为了满足模型训练的数据量需求,提高模型的准确性和泛化能力。可采用torchvision工具包,对眼底彩照和OCTA图像进行高斯模糊、随机旋转、垂直镜像处理、水平镜像处理、中心点镜像等数据增强技术,进而实现原有数据集样本量得扩增(图1)。图1视网膜影像预处理及数据增强11.2.4数据处理要求a)标注对象:本标注任务的标注对象是眼底影像,包含两种分类;其中,“图像质量合格”的定义为图像光线均匀,信号强度达标,无暗影等;不符合上述情形的眼底图像被判断为“图像质量不合格”;标注对象的定义由眼底病临床专家组给出,专家职称均为副高级以上,其中医疗系列专家从事临床工作的年限为10年以上,从事数据标注相关工作的年限为1年以上。b)标注规则:组织3名眼底病科医生,根据制定好的标注标准,经培训后,使用软件背靠背标注信号质量。记录每名标注人员的标注结果。先采用少数服从多数法,即以不少于2名标注人员判定的该眼底图像质量结果,作为该张眼底图像的初始标注结果。标注人员面对面复核眼底图像初始标注结果,如对初始标注结果没有疑义,则初始标注结果即作为最终标注结果;对于前后标注结果不一致的初始标注结果,如有疑义,提请专家组仲裁(3位专家组成),专家组结合初步标注结果,经讨论给出最终标注结果。上述标注流程见图2。图2眼底图像标注流程示意图11.2.5标注人员眼底病医生从事临床工作的年限不低于1年,接受过标注规则培训。仲裁专家组的职称不低于中级职称,从事临床工作的年限不低于8年,从事标注的年限不低于1年。人员的考核指标包括分类的准确率,要求不低于70%。T/CRHAXXX—202X11.2.6标注软件标注软件为自编软件,软件主要功能包括眼底图像的读取、显示、添加标注、标注审核与修改、保存标注结论等。11.2.7标注环境标注任务在具有资质医院或科研机构的医学人工智能实验室进行,使用医用显示器及办公电脑进行,无特殊环境要求。11.3符合性评价11.3.1数据集符合性评价a)数据类型:对照数据集说明文档,对整个数据集开展统计分析,检查数据集所包含的病变类型应符合本标准数据类型的要求。b)数据分布:对照数据集说明文档,对整个数据集的样本来源地、样本采集机构、采集设备、数字化设备、受检者年龄、病变类型开展统计分析,检查数据集是否从受检者人群差异、采集场所差异、设备与配置差异、预期使用者的代表性的角度符合本标准的要求。c)数据完备性:对数据集开展抽样验证,对抽样样本集的数据受检者基本信息进行检查,若数据为阳性病例,还应进行门诊/体检筛查;若出现数据集的性能测试、临床评价、产品质控存在问题,应对抽样样本集的结果进行检查。11.3.2数据采集符合性评价对照数据集说明文档,对数据集开展抽样验证,对抽样样本集数据的相关机构批准文档和数据脱敏情况进行检查。11.3.3数据处理符合性评价a)数据清洗:对照数据集说明文档,对数据集开展抽样验证,对抽样样本集数据的完备性、唯一性、一致性等进行检查。b)数据分布:对照数据集说明文档,对数据集开展抽样验证,对抽样样本集数据预处理的方法、所使用的软件工具等进行检查。c)数据完备性:对照数据集说明文档,对数据集开展抽样验证,对抽样样本集数据所使用的数据扩增对象、方式、方法等描述信息进行检查。11.3.4数据标注符合性评价a)标注医师:对数据集开展抽样验证,对照数据集的说明文档,对抽样样本集的数据标注人员资质进行检查。b)标注流程:对数据集开展抽样验证,对照数据集的说明文档,对抽样样本集的数据标注流程和标注时用的术语进行检查。c)标注一致性流程:对数据集开展抽样验证,对照数据集的说明文档,对抽样样本集的数据标注一致性流程进行检查。d)标注方式:对数据集开展抽样验证,对抽样样本集的数据标注方式进行检查。11.4数据处理11.4.1分析软件可采用SPSS或其他已获得认可的统计学数据分析软件。11.4.2样本量分析实施正式研究之前实行至少一次小样本预实验,按正式研究方法标准收集病人资料,计算所需最小样本量。如正式研究可获得的样本量显著少于估算所得样本量,应重新计算评估所需最小样本量。并予以展示。11.4.3描述性分析a)对于样本的一般资料,应使用构成比来描述定性资料,并使用卡方检验进行比较。b)对于计量资料,应先通过正态性检验(如Kolmogorov-Smirnov方法)验证各项指标T/CRHAXXX—202X是否符合正态分布,对于符合正态分布的资料而言应使用均值±标准差描述,并提供正态性检查的p值,在后续比较中使用t检验或方差分析进行组间比较。如不符合正态性分布,则可使用中位数±IQR描述,并使用u检验或秩和检验进行组间比较。11.4.4相关性分析a)应采用线性模式,输出回归系数(β)及其95%置信区间,并以P值小于0.05作为显著性标准。b)使用cox比例风险回归模型分析眼底图像参数与抑郁症发生发展的相关性。c)按研究目的设定自变量,并分析输出与视网膜神经结构(RNFL厚度、GC-IPL厚度、RPC密度)和血管结构(SVD密度和DVD密度)相关的结果。d)为减少协变量的影响,采用交互作用分析调整协变量提高眼底图像参数的预测准确性,对可能影响结果的协变量进行校正。e)广义估计方程分析随时间变化的抑郁症状相关眼底参数,根据抑郁症状评估量表得分的实际分布情况使用回归方程。f)为检验眼底参数的稳健性,应对抑郁症患者眼底图像参数进行重复的、多人群的横断面分析,并校正影响抑郁发生发展的协变量,采取必要的敏感性分析有助于进一步筛选疾病相关眼底参数。11.5人工智能数据处理11.5.1基于无监督机器学习原理,对OCT的神经和血管参数进行聚类分析,应采用以下三种算法,并通过轮廓系数来评估聚类效果,选择最佳的方法或组合:a)层次聚类分析:根据数据元素之间的距离进行簇的合并,直到簇的数量适应数据的真实类别;b)基本k均值聚类:基于样本数据原型进行簇的分类,适用于具有基本圆形形状的样本簇;c)模糊C均值聚类:基于划分的聚类分析方法,根据不同的隶属度将点分配给不同的聚类中心。11.5.2为验证聚类结果是否符合医学逻辑,应引入了广泛变化等效指数和局部变化等效指数。根据所有样本的OCTA图像和数据分区数据,建立了反映平均变化的广泛变化等效指数和局部变化的局部变化等效指数。通过检验聚类簇之间的广泛变化等效指数和局部变化等效指数值差异,可以确定聚类是否符合临床观察经验和医学逻辑。最后,通过对得到的聚类类别进行单因素方差分析,分析抑郁症发病率在不同聚类簇样本之间所存在的显著差异:11.6抑郁症风险相关的眼底影像学标志物挖掘11.6.1可视化并精准定位抑郁症的特征性眼底影像改变(图3)。a)在卷积神经网络中引入软注意力机制输出注意力热图,模糊定位眼底影像学标志物;b)进一步加入锐化辅助模块,解决传统可视化技术输出标志物边界模糊的难题;c)输出边界更清晰且区域更精准的眼底影像学标志物。图3引入注意力锐化模块精准定位标志物示意图T/CRHAXXX—202X11.6.2挖掘抑郁症的高预测价值标志物(图4)。a)将抑郁症患者的眼底影像学标志物与正常人群的眼底影像进行融合;b)利用生成对抗网络得到真实度高且含有眼底影像学标志物的模拟样本集;c)根据模拟样本集在筛选模型上的预测效能,通过一致性检验矩阵函数,量化各眼底影像学标志物的重要级别;d)再通过logistic回归分析评估各标志物与抑郁症发病风险的相关程度;e)最终由资深眼底病专家结合多模态眼底影像配准结果筛选出具有高预测价值的眼底影像标志物。图4运用生成对抗网络筛选预测价值标志物示意图11.7分析流程分析流程如图5所示图5分析流程图11.8伦理批准与患者隐私保护要求从体检中心、医疗机构、科研项目等途径收集的数据应由相应机构进行审查和批准。所有数据应由是伦理委员会批准或脱敏后豁免的临床数据,以保护患者隐私安全和利益。检查者编号□附录A(资料性)临床记录表格---病例报告表A.1,A.2人均年收入:元/年B1.吸烟史:□0=无;□1=有;□2=已戒,每日吸烟:支,烟龄:年B2.饮酒史:□0=无;□1=有;□2=已戒(白□;啤□)每日:两/瓶年B3.每日看电子屏幕时长:小时,连续年B4.夜间看电视或手机时,灯光是否充足:□1=是;□0=否□1=是;□0=否□白内障;□青光眼;□糖尿病视网膜病变;□老年性黄斑变性;其他:C2.白内障手术史:□0=无;□1=双眼;□2=右眼;□3=左眼;手术时间:□3=左眼力(1.机器测不出2.不能配合3.其他)(□1=能;□0=否,原因:)(1.浅前房2.既往青光眼病史3.不能配合4.其他)对光反射是否消失:□1=是;□0=否(1.无法测量2.多次测量3.非晶体模式不能测量4.不能配合5.其他)(1.不能交流2.不能配合3.其他)(未能完成原因:1.屈光间质混浊2.不能固视3.不能配合4.小瞳图质差5.其他)任一眼生活视力≤20/40或者任一眼行白内障手术,继续完成D7和D8(1.不能交流2.不能配合3.其他)T/CRHAXXX—202X无□;有□无□;有□无□;有□无□;有□无□;有□无□;有□无□;有□无□;有□无□;有□无□;有□无□;有□,鼻侧□,颞侧□无□;有□,鼻侧□,颞侧□正常□;迟钝□;消失□正常□;迟钝□;消失□透明□;浑浊□,LOCSIII分级;正位□;半脱位□;全脱位□透明□;浑浊□,LOCSIII分级;正位□;半脱位□;全脱位□其他,请注明(未能完成原因:1.屈光间质浑浊2.不能固视3.不能配合4.其他)□无异常;□浑浊;□积血;□细胞;□其他:□无异常;□浑浊;□积血;□细胞;□其他:C/DH1.视力损伤的主要原因1=屈光不正(视力≤20/40&最佳矫正视力>20/40)右眼□,如为其他,请注明:左眼□,如为其他,请注明:H2.是否因手术并发症导致视力损伤右眼□,如为其他,请注明:左眼□,如为其他,请注明:H3.目前的处理右眼□,如为其他,请注明:左眼□,如为其他,请注明:I.问卷调查(是否完成:1=是;0=否)(未能完成原因:1.不能交流2.不能配合3.其他)J.知情同意书是否完成(□1=是;□0=否)T/CRHAXXX—202X病例报告表A.2(全身情况及抑郁症诊断)基本个人信息收集者编号□岁无□;有□族无□;有□一般临床指标及全身病史高血压:无□;有□病程:年药物:无□;有□,糖尿病:无□;有□病程:年药物:无□;有□,其他疾病:无□;有□若有,请列出:手术史:无□;有□若有,请列出:抑郁症诊断精神科医生编号□ 3严重程度:轻度发作□;中度发作□;重度发作□;未特定严重程度的发作□;⑥是否采取治疗:无□;有□药物治疗□;心理与社会干预□;其他治疗措施,请补充:精神科相关检查收集者编号□是否完善MRI检查:无□;有□脑电图检查:无□;有□T/CRHAXXX—202X参考文献[1]LiuX,LaiS,MaS,YangH,LiuL,YuG,ZhongS,JiaY,ZhongJ.DevelopmentofaNovelRetina−BasedDiagnosticScoreforEarlyDetectionofMajorDepressiveDisorder:AnInterdisciplinaryView[J].FrontiersinPsychiatry,2022,13:897759.[2]LiuY,ChenJ,HuangL,YanS,GaoD,YangF.Associationbetweenchangesintheretinawithmajordepressivedisorderandsleepquality[J].JournalofAffectiveDisorders,2022,311:548–553.[3]vanGennipACE,SedaghatS,CarnethonMR,AllenNB,KleinBEK,CotchMF,ChirinosDA,StehouwerCDA,vanSlotenTT.RetinalMicrovascularCaliberandIncidentDepressiveSymptoms:TheMulti-EthnicStudyofAtherosclerosis[J].AmericanJournalofEpidemiology,2022,191(5):843–855.[4]MeierM,GillespieN,HansellN,H
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