?
Автоматизация анализа рентгенограмм позвоночника для объективизации оценки степени тяжести сколиотической деформации при идиопатическом сколиозе (предварительное сообщение)
Обоснование. Несмотря на широкий спектр зарубежных исследований по созданию автоматизированного метода измерения угла Кобба на рентгенограмме позвоночника, отечественного вспомогательного инструмента, позволяющего оптимизировать процесс определения степени тяжести сколиотической деформации и выбора эффективного метода лечения, до сих пор не существует.
Цель — исследовать алгоритмы выделения на рентгеновском снимке позвоночного столба, позвонков и построения касательных к межпозвонковым дискам для последующего автоматизированного анализа рентгенограмм позвоночника пациентов, страдающих идиопатическим сколиозом, с целью оценки степени тяжести.
Материалы и методы. Расчерчены ручным методом сертифицированным врачом-рентгенологом и включены в датасет для обучения нейросети 300 цифровых рентгенограмм позвоночника детей и подростков с идиопатическим сколиозом для определения степени сколиоза на основании величины угла Кобба. Использовали два методологических подхода — детерминированный метод скользящих окон и алгоритм на базе нейронной сети, апробация которых показала значительное преимущество последнего.
Результаты. Созданы основы компьютерной системы автоматизации анализа медицинских рентгенологических изображений позвоночного столба. Особый подход к обучению и аугментации данных, а также разметка одним квалифицированным специалистом позволили обучить нейронную сеть и добиться правильного распознавания угла Кобба более чем на 85 % рентгенограмм.
Заключение. Сделан первый шаг к созданию современного отечественного инновационного продукта, основанного на технологии глубоких нейронных сетей — распознавания и 2D-изображений позвоночника и автоматического расчерчивания углов Кобба.