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EuroPCR专访丨AI辅助定量冠脉造影解决分叉病变介入难题

作者:国际循环网   日期:2023/6/9 14:06:53

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编者按:定量冠状动脉造影(Quantitative Coronary Angiography,QCA)是介入治疗中判断冠状动脉狭窄程度的金标准,根据QCA结果可确定病变的长度、直径和狭窄程度,以及决定置入支架的大小。近日,EuroPCR 2023会议上,本刊特邀韩国首尔国立大学盆唐医院Si-Hyuck Kang教授结合人工智能谈谈新型定量冠状动脉造影技术的应用。

《国际循环》:目前,QCA评估的方法有哪些,准确性如何?

Si-Hyuck Kang教授:目前进行血管造影的做法大都是在10~15秒的时间帧内拍摄二维图像和视频形式,每秒15帧。拍下图像,然后在脑海中诠释它们。心脏非常复杂,结构很难理解。可以从不同的角度拍摄图像——头部可以放在右侧,左侧,或头部或尾端。为每位患者拍摄6~9个心脏视频,然后在脑海中构建一个三维图像,它非常复杂,结构是3D,心脏会动。从二维视频开始,必须了解心脏的结构,再用3D结构来解释图像。目前的做法是拍摄视频并在脑海中进行解读,然后进行介入治疗(球囊或置入支架),但从二维图像中测量并不是很准确。所以,还要应用一些工具,例如手动QCA,它使用软件定量测量冠状动脉病变,但这需要时间和精力。使用过程中必须确定一条线——病变从这里开始,然后在某个位置结束。软件会根据图纸计算血管大小和病变,但耗时太长,无法在手术过程中进行计算,因此这些方法不能用于日常临床实践。

 

《国际循环》:人工智能辅助QCA的原理是什么,有哪些优势?

 

Si-Hyuck Kang教授:人工智能QCA的难点在于耗时耗力。人工智能和机器学习以自动化的方式帮助手工工作和解释性工作。我们训练计算机沿着冠状动脉造影画线,无需自己画。人工智能QCA自动圈定病变,从其他基层结构中分割冠状动脉造影,识别病变的起点和终点,计算病变的长度和直径,近端病变参考直径和远端参考直径,以及直径狭窄的程度,它会自动计算一切。当然,我们可以更改计算,但理论上,无需做任何事情-只需单击OK,它就会计算所有内容。

 

《国际循环》:对于冠状动脉分叉病变,如何进行定量造影?

 

Si-Hyuck Kang教授:关于AI QCA技术的准确性。在这次EuroPCR会议上介绍的研究是一项小型研究——15个冠心病患者样本,这仅是初步研究,我们正在进行一项更大的研究。基于对15名患者的早期初步研究显示,人工QCA和心脏病专家眼睛测量之间的相关性可接受。心脏病专家被要求在没有QCA工具的情况下测量病变-只是目测,心脏病专家的眼睛估测和人工QCA具有很好的相关性。

 

目前,正在进行的一项更大研究共计招募200例患者,对比人工QCA和心脏病专家对人工QCA软件的看法,例如能否接受,计算速度是否快,能否有助决定支架的大小,研究正试图验证这项技术的准确性。除准确性之外,它为心脏病专家带来帮助——减少了医生为患者确定准确治疗的时间和精力。分叉病变是QCA的一项复杂任务,主要的困难是划清界限,母血管很大,而两个子血管比母血管小,所以沿着分叉画线非常棘手。通过这项研究,使我们对这项技术增强了信心,它在冠状动脉分叉处画出了清晰的线条。

 

《国际循环》:如何看待三维定量冠状动脉造影的应用?

 

Si-Hyuck Kang教授:目前,这项技术还处于非常早期的阶段,现在是在做二维分析,后续还要进行三维分析,以及10秒血管造影分析。现在只做一帧,但必须分析整个时间帧并使其三维化。正在进行这方面的研究,这是一条艰难的道路,因为有一些背景图像,必须对冠状动脉解剖进行分割,并将不同的视图合并成一张图像。由于计算机科学、计算机视觉和机器学习方面的最新技术进步,相关情况已有所改善,也较以前有了更多工具,未来可期。

版面编辑:张冉  责任编辑:彭龙妹


AI冠脉造影

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