中国循环杂志2024，Vol.39Issue(11) ：1092-1097.DOI:10.3969/j.issn.1000-3614.2024.11.006

基于计算机视觉大模型的超声心动图左心室射血分数自动化测量

Automated Echocardiographic Measurement of Left Ventricular Ejection Fraction Based on Foundation Model in Computer Vision

武欣桐 刁晓林 赵琪 耿佳慧 高晓苑 王子星 权欣 朱振辉 赵韡
中国循环杂志2024，Vol.39Issue(11) ：1092-1097.DOI:10.3969/j.issn.1000-3614.2024.11.006
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基于计算机视觉大模型的超声心动图左心室射血分数自动化测量

Automated Echocardiographic Measurement of Left Ventricular Ejection Fraction Based on Foundation Model in Computer Vision

武欣桐 1刁晓林 1赵琪 1耿佳慧 1高晓苑 1王子星 1权欣 2朱振辉 2赵韡1
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作者信息

  • 1. 中国医学科学院 北京协和医学院 国家心血管病中心 阜外医院 信息中心,北京 100037
  • 2. 中国医学科学院 北京协和医学院 国家心血管病中心 阜外医院 超声影像中心,北京 100037
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摘要

目的:探索计算机视觉大模型在超声心动图中预测左心室射血分数(LVEF)的可行性.方法:基于目前最大的超声心动图视频公开数据集EchoNet-Dynamic,纳入10024例患者的10024段超声心动图动态视频.选用计算机视觉大模型VideoMAE V2,分别使用7460、1288、1276段视频对其进行微调、验证和测试.结果:VideoMAE V2预测LVEF与人类专家测量结果间的平均绝对误差为3.94％(95％CI:3.79％～4.11％),Pearson相关系数为0.91(95％CI:0.89～0.92).此外,VideoMAE V2可准确判断患者LVEF是否低于50％,AUC可达0.96(95％CI:0.95～0.97).结论:计算机视觉大模型用于在超声心动图视频中预测LVEF可行,为通用多模态超声心动图自动判读系统的开发奠定基础.

Abstract

Objectives:To examine the feasibility of using foundation model in computer vision for echocardiographic left ventricular ejection fraction measurement.Methods:Based on the most extensive publicly accessible repository of echocardiographic loops,EchoNet-Dynamic,featuring 10024 recordings from individual patients,a foundation model in computer vision,VideoMAE V2,was fine-tuned,validated,tested using 7460,1288,and 1276 echocardiographic loops,respectively.Results:The mean absolute error between left ventricular ejection fraction measurements of VideoMAE V2 and expert's measurements was 3.94％ (95％CI:3.79％-4.11％).The Pearson's correlation coefficient was 0.91 (95％CI:0.89-0.92).Additionally,VideoMAE V2 demonstrated exceptional accuracy in identifying patients with a left ventricular ejection fraction below 50％,achieving an AUC of 0.96 (95％CI:0.95-0.97).Conclusions:This study validates the feasibility of using foundation model in computer vision for measuring left ventricular ejection fraction in echocardiographic loops and lays the foundation for the development of a generalized multimodal automated interpretation system for echocardiography.

关键词

超声心动图/左心室射血分数/计算机视觉/基础模型

Key words

echocardiogram/left ventricular ejection fraction/computer vision/foundation model

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出版年

2024
中国循环杂志
中国医学科学院

中国循环杂志

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.803
ISSN：1000-3614
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