Автоматическое измерение угла Кобба с помощью сверточной нейронной сети

Почему автоматизация важна

Угол Кобба определяет выраженность сколиотической деформации и влияет на наблюдение и выбор лечения. Ручное измерение зависит от выбора замыкательных позвонков и построения линий; межэкспертная и внутриэкспертная вариабельность может достигать нескольких градусов.

Метод исследования

Для обучения и сегментации использовали 1021 полноразмерную рентгенограмму позвоночника пациентов с подростковым идиопатическим сколиозом. Результаты алгоритма сравнивали с ручными измерениями шести врачей в разных положениях пациента.

Что показало сравнение

• Внутриклассовый коэффициент корреляции между оценками врачей и алгоритма был хорошим или отличным.
• Для основной дуги в положении стоя ICC составил 0,973.
• Алгоритм в среднем измерял угол на 1,7-2,2 градуса меньше, чем врачи.
• Размер угла, опыт врача и положение пациента существенно не меняли характер согласованности.

Клинический смысл

Автоматический расчет может ускорить рутинную работу и уменьшить вариабельность измерений, особенно при динамическом наблюдении. При этом систематическое занижение на несколько градусов важно учитывать около порогов, от которых зависит решение о наблюдении, корсетировании или хирургическом обсуждении.

Ограничения

Высокая корреляция не означает полной взаимозаменяемости метода и врача. Алгоритм должен проходить внешнюю валидацию, а нетипичные деформации, плохое качество снимка и послеоперационные изменения могут потребовать ручной коррекции.

Вывод

Сверточная нейронная сеть продемонстрировала высокую надежность автоматического измерения угла Кобба. Ее разумно рассматривать как инструмент поддержки специалиста, а не автономную систему постановки диагноза и выбора лечения.