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发布日期：2024-12-08 22:59 点击次数：60

近日，四川大学华西病院团队与安健科技计议团队在国内巨擘期刊“中国骨与时弊杂志”中，发表了《基于深度学习的负重位锥形束CT下肢骨骼，自动分割及髋-膝-踝角测量的计议》。计议阐述二维与三维HKA角存在显赫互异，且三维HKA角更为精确；同期负重位CBCT（WR-3D)图像的下肢骨骼CNN自动分割模子具有较高的准确性，这为后续下肢骨骼三维参数的自动测量奠定了时间基础。

计议配景

髋-膝-踝 (HKA ) 角是评价下肢力线和膝时弊负荷的进击参数。但东谈主工测量三维HKA角等参数存在一定的局限性。因此，四川大学华西病院团队与安健科技的计议团队将负重位CBCT与AI时间并吞，通过卷积神经收罗（CNN）收尾下肢骨骼的自动分割和HKA角的精确测量。并在此基础上，相比二维与三维自动测量 HKA 角之间的互异。

计议设施

这次计议的二维成像与三维成像使用的成像开发均为安健科技旗下 DX 6290开发。其中二维成像，接纳赠送气象下的全下肢前后位成像；三维成像，接纳 CBCT 成像系统，该系统最大重建FOV为350 mm，一次扫描可同期包含双侧髋时弊的成像。

三维智能分割与测量，取得膝时弊HKA角精确影像数据

临床民众对65位患者的全下肢CBCT图像数据，输入U-Net CNN 搭建的骨骼分割模子。为得当下肢图像分割，计议对U-Net收罗进行改造，引入三维卷积核，同期加入残差结构，提升分割精度。通过对股骨、髌骨、胫骨、腓骨和距骨的单独分割，得出Dice扫数为0.928到0.950，得志临床对于下肢关键骨骼的三维自动识别测量。

与此同期，计议东谈主员使用AI自动测量的三维HKA角，所需数据在3D slicer软件中自动进行测量。自动测量冠状面上，股骨机械轴和胫骨机械轴形成的夹角，测量出HKA 角的三维数据。而二维测量HKA角，需要在二维图像上东谈主工确定股骨和胫骨的机械轴，AG旗舰厅百家乐得出两条轴线在膝时弊处的交角，即为最终二维 HKA 角度。

计议后果标明，二维和三维 HKA 角度存在 2.05°的平均值十足互异，具有显赫统计学真义。

计议后果

总而言之，这次计议中建议的CNN下肢自动分割模子，不错完成三维全下肢骨骼自动分割。何况三维自动测量的HKA角，具有较高的准确性和可靠性，且三维测量设施不易受投照角度、摆位等影响，测量后果相较于二维测量更为精确。

在临床诳骗上，膝时弊炎发病率正处于逐年高潮趋势。而HKA角是评估膝时弊的负荷评估、无理矫正及术后随访的进击依据。以膝时弊炎高位截骨术和时弊置换术的术前盘算为例，即使是 2°的测量互异就有可能对临床会诊和决策形成影响。而AI自动测量系统中的三维分割和自动测量，则幸免因投照角度、东谈主工测量特别、组织类似以及患者站位等要素形成的特别，有用提升了测量后果的准确性和一致性。且计议中的成像开发——安健科技旗下的“WR-3D立位锥束断层CT”，概况撑抓患者在当然负重下三维扫描及三维重建，不错更信得过响应患者下肢在生理负重条款下的力线和骨骼结构。

除此除外，安健科技翻新研发的WR-3D成像系统，还可进行时弊内侧漏洞、外侧漏洞等角度自动测量，为大夫提供双膝时弊漏洞宽度空间映射图和弧线图，匡助临床大夫直不雅地看到每个冠状面时弊面的漏洞情况，援手大夫针对不同患者制定个性化的调理决策。

当今，四川大学华西病院科研团队连合安健科技科研团队现已完成，基于WR-3D在青少年脊柱侧弯临床诳骗的关系临床计议；全脊柱三维成像以及AI自动测量在三维Cobb角的关系计议。

安健科技坚抓居品翻新与临床深度和会，鼓励时间、学术与临床的交叉和会，作念精确医疗发展的进击参与者、有劲鼓励者。

关系计议

[1] Liang, Z., Xia, C., Wang, Q. et al. Weight-bearing cone-beam CT with extensive coverage for volumetric imaging in adolescent idiopathic scoliosis: system implementation and initial validation. Phys Eng Sci Med (2023). https://doi.org/10.1007/s13246-023-01313-9

[2] Liang, Z., Xia, C., Wang, Q. et al. From 2D to 3D: Automatic Measurement of the Cobb Angle in Adolescent Idiopathic Scoliosis with the Weight-Bearing 3D Imaging. The Spine Journal. 10.1016/j.spinee.2024.03.019.

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