Software-Assisted深度分析视神经立体图像的远程医疗

文摘

背景。软件指导视神经评估可以协助流程自动化和减少interobserver分歧。我们测试了深度分析软件(DAS)在评估视神经cup-to-disc比率(VCD)从立体视觉神经正常眼睛的图像(索尼)。方法。在未来的研究中,同时索尼从正常受试者期间收集的远程医疗筛查使用Kowa 3 wx nonmydriatic同时立体视网膜照相机(日本东京)。VCD决心从索尼对专有像素DAS (Kowa Inc .、东京、日本)盘和杯子后轮廓线位置。一个非立体VCD确定使用正确的一对立体声通道。意思是,标准偏差,以及,组内相关系数(ICCC)计算。结果。32名患者的平均年龄年。意味着VCD索尼,达斯,而非立体。立体的区别和DAS辅助不显著()。ICCC立体显示协议和软件VCD评估。意思是VCD非立体和立体(之间的差异是显著)和非立体DAS ()录音。结论。DAS成功评估索尼和显示高度的相关性physician-determined立体VCD。

1。介绍

青光眼是全球失明的最常见原因之一。一旦发生视神经损伤特点,视力和视野是不可逆转的损失1]。青光眼性视神经病变的识别必不可少的一步是评估视神经头(“)的结构性变化。增加cup-to-disc比率(CDR)可能代表开发或青光眼从而需要进一步调查的进展(2]。可靠的评估“在远程医疗筛查是困难的原因众多。例如,CDR的三维方面是不欣赏从二维图像获取nonmydriatic相机。“已被证明的三维评价更准确相比,传统的二维图片(3]。此外,差异在观察者培训和经验评估“可能导致病人转诊模式的重大变化(4]。软件指导视神经评估可以协助自动化过程和减少interobserver分歧,无论眼科培训的水平(5]。

与越来越多的人被诊断为青光眼和青光眼专家的数量不足全球(6),使用software-assisted CDR评估辅助医务人员有不同程度的经验在远程远程医疗筛查可以适当分流病人,从而降低整体的疾病负担。在下面,我们描述的能力深度分析软件评估CDR从同步正常视神经的立体图像。然后我们进行比较physician-determined立体和非立体CDR建立数据相关性。这是第一步在筛选和验证这个软件的使用远程医疗应用程序。

2。材料和方法

连续正常受试者前瞻性的试验研究。正常考试被定义为健康的前和后段,屈光不正之间−6 + 4度,非接触眼压(IOP) < 21毫米汞柱,正常视神经头外观和CDR < 0.6(人口95%置信区间的上限),和没有青光眼的神经病变的迹象。新泽西州罗格斯大学医学院远程医疗服务推广计划收集人口/临床病人数据,进行眼部检查,并同时获得立体视觉神经图像在埃塞克斯郡社区筛查,新泽西,从2011年到2012年。我们证明所有适用的制度伦理和政府法规使用人类志愿者之后在这个研究。

Nondilated图像获得的单个用户(BCS)使用Kowa 3 wx nonmydriatic同时立体视网膜照相机(日本东京)和12.3像素的分辨率和视场的22.5度。不需要进行图像增强或压缩。图像评估遵循一个既定协议(7]。所有图片被认为在一个高分辨率监视器(1080像素)在一间漆黑的房间里。立体图像质量测定的基础上,能够获得满意的左右图像对和神经实立体镜地查看。

垂直cup-to-disc比(VCD)决心从一对立体。使用Berezin立体立体观看了观众的一对立体图像在一个18英寸的距离。以随机的顺序在一个不同的一天,并没有意识到软件分级、VCD决心从单个图像(使用正确的通道非立体图像),然后使用深度分析软件。

小说专有像素深度分析软件(日本东京)是用于软件分析。软件注册立体图像对,使定量深度计算基于左右图像通道差异测量。这个软件是用来确定VCD光盘后,杯轮廓线手工放置一个医生操作符(SNP;图1(一))。总共有16个控制点所使用的软件来生成一个阀瓣(8分)和一个杯子边缘轮廓线(8分)。为了提高线的质量定位,我们依靠立体观看Berezin观众在控制点位置。此外,我们使用了绿色通道(550海里;图1 (b))最佳欣赏神经rim在杯的决心。提供的对比视神经“负面”的形象被用来确定盘利润率和辅助盘轮廓线位置(图1 (c))。软件生成的地图对于每一对立体深度分析和计算VCD(图1 (d))。

复合非立体、立体和软件生成的VCD值表示为意味着±标准差(SD)。学生的以及用于平均VCD的值进行比较。观察之间的协议是量化的测量使用组内相关系数(ICC)。使用IBM SPSS统计分析完成(美国纽约版17)统计学意义。

3所示。结果

共有32个立体“图像来自32个受试者被包括在分析中。均值±SD年龄年(范围、21-60年)。有28(88%)的女性和四个男性(12%)。14(44%)参与者高加索,13(41%)拉美裔、亚洲三个(9.4%),和两个(6.3%)非裔美国人。虹膜的颜色是棕色在23个(72%)的参与者,榛子在5(16%)、4(12%)和蓝色的主题。立体图像质量在所有科目的高保真临床医生的分析和软件。

平均VCD与立体图像(95% CI 0.33 - -0.40),非立体图像(95% CI 0.25 - -0.32),和深度分析软件(95% CI 0.35 - -0.41)。立体的区别和深度分析software-assisted录音不显著()。VCD是重要的非立体之间的差异和立体()和非立体和深度分析软件()录音。国际刑事法院与立体software-assisted录音是0.88(强),与非立体立体录音是0.70(进展),并与非立体software-assisted录音是0.56(温和的)。

4所示。讨论

在本试验研究,我们着手评估小说深度分析软件能够可靠地测量CDR通过比较它physician-determined CDR评估从高质量的同时立体图像。我们证明这个深度分析软件准确地评估视神经立体图像和无显著差别,从医生的立体评估VCD。也有高度的协议软件和医生立体评估在正常视神经所展示的组内相关系数。

teleocular健康筛查高危的重要性,低访问人群广泛接受和software-assisted筛选允许彻底,有效评价眼部健康(7,8]。然而,目前没有标准化的方法来评估在telescreenings“。此外,青光眼的眼睛需要长期和频繁的“变化的监测。Software-assisted立体成像不仅可能有助于评价眼部健康但也可能允许有效的长期监测。有大量文献证明interobserver有限,intraobserver再现性对视神经盘评估(9- - - - - -11]。尽管如此,立体“成像已被证明比monoscopic成像,与低成本的网络传输,比monoscopic图像(更好的感知和解释12]。Vessani等人证明了几个相机的立体图像有更好的诊断性能主观评价的“由眼科医生(13]。其他研究也证明了改进检测高危的眼睛之间的立体成像和非立体成像与更高的CDR在各区域的“甚至增加interobserver协议使用立体成像与monoscopic评估(3,14,15]。这些研究表明,软件分析立体成像和深度可以补充青光眼的临床检查检测在远程检查和远程医疗工作。

先前的研究显示软件能力分析立体图像对视网膜眼底和生成“参数与某种程度的一致性。这些显示深度之间的可靠性分析软件评估CDR和海德堡视网膜层析x射线摄影机(HRT) (16,17]。此外,荷尔蒙替代疗法已被证明有优越的敏感性检测青光眼性视神经变化的平均眼科医生(18]。更有趣的是,Wollstein使用激素替代疗法等人表明,深度分析图像分析更敏感的临床评估立体图像区分健康和青光眼的早期“(19]。相似的研究测试了其他方法的自动化CDR评估包括边缘检测、活动轮廓建模和像素分割相比,眼科医生专家评估和类似的结果(20.- - - - - -22]。自动测定用光学相干断层扫描还显示承诺相比,手动评估(23]。水平的协议在CDR估计上述研究与这些在我们的研究报告。

虽然我们对临床研究显示承诺、筛选和远程医疗应用程序,有一些固有的局限性,主要是需要轮廓线位置为了执行“测量软件。这个步骤可能需要一些经验和可能导致变化描述“参数。然而,这个要求是类似于荷尔蒙替代疗法,最近的一项研究显示,良好的协议实体之间的参数我们的软件和荷尔蒙替代疗法平台(24]。为了减少这种潜在的误差来源,我们依赖于立体视觉在轮廓线位置。此外,我们使用了绿色通道最佳欣赏神经rim在杯决心和负面形象最好的描述在盘轮廓线盘边缘位置。另一个限制是相对年轻的年龄的人口相比,青光眼患者;然而,我们的数据验证了该软件的使用CDR评估在正常的眼睛在一个广泛的年龄。进一步的研究验证使用这种技术在老年人和近视的人很有可能帮助之前将它应用于青光眼性视神经病变患者。

总之,新的深度分析软件能够可靠地计算VCD数码立体图像对在正常患者和强烈与临床医生确定立体“分析。本研究的初步结果在下午会议上提出了在劳德代尔堡,佛罗里达州,2012年5月(25]。能够准确地从一个立体图像对进行深度分析可能有几个临床应用特别是在偏远的筛查工作和远程医疗应用程序。尽管有局限性和进一步的研究需要确定这个软件的完整临床应用,我们认为,最直接的使用这个软件是培训nonphysician员工将视神经等值线和允许软件可靠地估计CDR在地方医生可能不可以提供实时的反馈。这种分析将用于分流病人适当。这个软件的一个额外的临床效用可能源于其描述神经rim的能力,这可能有助于在青光眼患者。

信息披露

下午会议上初步结果在劳德代尔堡,佛罗里达州,2012年5月。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作是支持的研究,以防止失明,Inc .(纽约),美国国会青光眼同盟基金会的朋友(中间村,纽约)。

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