最新突破,青少年脊柱侧弯人工智能来筛查!准确率可达专家水平

脊柱侧弯是我国发病率第三的青少年疾病。全球约2-4%的青少年患有脊柱侧弯,由于缺乏简便高效的脊柱侧弯筛查技术,大部分青少年错过了保守矫正的最佳时期。

人工智能能够破解这个难题了!

今天,上海新华医院透露,

交通大学医学院附属新华医院杨军林教授联合中山大学中山眼科中心的林浩添教授、西安电子科技大学的刘西洋教授组成的研究团队发布了开发和建立的基于人体裸露背部外观照的脊柱侧弯人工智能筛查系统,该筛查准确率可达人类专家平均水平,有望用于大规模脊柱侧弯筛查,并为追踪人群脊柱侧弯变化轨迹提供可能。

这一最新研究成果已经在近日发表于《自然》杂志的子刊《通讯·生物学》。

杨军林教授表示,脊柱的异常发育会引起背部整体外观的变化,比如高低肩、肩胛骨不等高和躯干左右侧轮廓不对称等变化,这为开展基于背部照片的人工智能脊柱侧弯筛查技术提供可能。

这一研究的合作团队采用患者的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。

研究团队通过采用目标检测网络定位患者的裸露背部,并采用多个卷积神经网络满足不同筛查任务的需求,神经网络模型可以对青少年是否患有脊柱侧弯(脊柱弯曲程度是否大于10度),确定患者是否需要治疗(脊柱弯曲程度是否大于20度),明确青少年脊柱弯曲程度所在区间(0-9度、10-19度、20-44度或大于44度)三个方面的筛查起到比较突出的效果。

在验证过程中,研究团队发现,这一智能系统的筛查准确率已经达到了人类专家平均水平,但速度要明显优于人工筛查,故有望在大规模脊柱侧弯筛查中应用,可提高筛查效率,并减少大规模脊柱侧弯人工筛查所需的人力、物力及人员培训周期,同时该系统还可用于轻度脊柱侧弯患者的病情进展监测,减少常规X光片随访所造成的辐射。

来源:周到上海       作者:陈里予