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我国科学家全球首创脊柱侧弯大规模人工智能筛查系统

我国科学家全球首创脊柱侧弯大规模人工智能筛查系统-智医疗网

脊柱侧凸俗称脊柱侧弯,它是一种脊柱的三维畸形,包括冠状位、矢状位和轴位上的序列异常。由于脊柱侧弯使脊柱两侧的受力位置发生改变,时间久了患者容易出现腰背痛;而且侧弯的脊柱会改变胸廓的形状,影响患者的正常呼吸。脊柱侧弯好发于青少年,尤其是女性,常在青春发育前期发病,在整个青春发育期快速进展,成年期则缓慢进展,有时则停止进展。由于多数脊柱侧凸的病因好坏不明,患者有时还伴有神经系统、内分泌系统以及营养代谢的异常。

2019年10月25日,来自上海交通大学附属新华医院、中山大学中山眼科中心和西安电子科技大学的研究团队在Communications Biology杂志上联合发表长文“Development and validation of deep learning algorithms for scoliosis screening using backimages”,报道了该团队开发的全球首创脊柱侧弯大规模人工智能筛查技术。

该研究团队采用患者的x光射线和超声影像作为患者脊柱侧弯的金标准标签,通过对带标签的外观图像进行模型训练,首次明确背部外观特征与脊柱侧弯严重程度的关系,建立了基于背部裸露外观照的脊柱侧弯人工智能筛查系统;同时创新性的采用目标检测网络定位患者的裸露背部,并利用多个卷积神经网络满足不同筛查任务的需求。该模型在筛查青少年是否患有脊柱侧弯,确定患者是否需要治疗,明确青少年脊柱弯曲程度,这三大方面都具有出色的表现。

该智能系统的筛查准确率已经达到了人类专家平均水平,且速度要明显优于人工,有望在大规模脊柱侧弯筛查中应用,具有重要的医学、经济和社会价值。