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近日色五月色人阁，四川大学华西病院团队与安健科技究诘团队在国内泰斗期刊“中国骨与关键杂志”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-踝角测量的究诘》。究诘证据二维与三维HKA角存在显赫各别，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技能基础。

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究诘配景

髋-膝-踝 (HKA ) 角是评价下肢力线和膝关键负荷的伏击参数。但东说念主工测量三维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究诘团队将负重位CBCT与AI技能联接，通过卷积神经集中（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 角之间的各别。

 

究诘步调

这次究诘的二维成像与三维成像使用的成像修复均为安健科技旗下 DX 6290修复。其中二维成像，采纳直立气象下的全下肢前后位成像；三维成像，采纳 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关键的成像。

 

三维智能分割与测量，取得膝关键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。为相宜下肢图像分割，究诘对U-Net集中进行窜改，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统共为0.928到0.950，满足临床关于下肢关键骨骼的三维自动识别测量。

 

与此同期，究诘东说念主员使用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说念主工详情股骨和胫骨的机械轴，得出两条轴线在膝关键处的交角，即为最终二维 HKA 角度。

 

究诘成果标明，二维和三维 HKA 角度存在 2.05°的平均值填塞各别，具有显赫统计学真理。

 

究诘成果

总而言之，这次究诘中建议的CNN下肢自动分割模子，不错完成三维全下肢骨骼自动分割。况且三维自动测量的HKA角，具有较高的准确性和可靠性，且三维测量步调不易受投照角度、摆位等影响，测量成果相较于二维测量更为精确。

 

在临床哄骗上，膝关键炎发病率正处于逐年高涨趋势。而HKA角是评估膝关键的负荷评估、荒唐矫正及术后随访的伏击依据。以膝关键炎高位截骨术和关键置换术的术前指标为例，即使是 2°的测量各别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、东说念主工测量极端、组织重复以及患者站位等成分形成的极端，有用提升了测量成果的准确性和一致性。且究诘中的成像修复——安健科技旗下的“WR-3D立位锥束断层CT”，大致相沿患者在当然负重下三维扫描及三维重建，不错更着实反应患者下肢在生理负重要求下的力线和骨骼结构。

 

除此以外，安健科技革新研发的WR-3D成像系统，还可进行关键内侧马虎、外侧马虎等角度自动测量，为大夫提供双膝关键马虎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关键面的马虎情况，缓助大夫针对不同患者制定个性化的颐养决策。

 

现在，四川大学华西病院科研团队联接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哄骗的研讨临床究诘；全脊柱三维成像以及AI自动测量在三维Cobb角的研讨究诘。

 

安健科技坚执产物革新与临床深度交融，推进技能、学术与临床的交叉交融，作念精确医疗发展的伏击参与者、有劲推进者。

 

研讨究诘

[1] Liang， Z.， Xia， C.色五月色人阁， 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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