人工智能(AI)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者RSIP Vision今天宣布了一種基于AI的新型創(chuàng)新解決方案，用于從X射線圖像對(duì)膝蓋進(jìn)行3D重建。這項(xiàng)技術(shù)為醫(yī)師提供了每個(gè)骨骼的豐富3D建模，可以為手術(shù)計(jì)劃和植入物裝配提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，從而改善醫(yī)師的工作流程并減少對(duì)當(dāng)前使用的高成本和高輻射率方法的需求。醫(yī)生將獲得患者膝蓋的精確3D解剖模型，從而實(shí)現(xiàn)最佳的術(shù)前計(jì)劃和精確的植入物剪裁。

X射線掃描儀比CT或MRI掃描儀廣泛可用且便宜。而且，與CT掃描儀相比，它們使患者受到的輻射少得多。但是，X射線圖像僅給出2D信息，該信息是3D射線通過(guò)解剖對(duì)象的總和得出的。因此，醫(yī)生通常會(huì)拍攝兩張X射線照片的側(cè)面和AP視圖，以粗略估計(jì)3D解剖結(jié)構(gòu)。然而，仍然缺少的是每個(gè)骨骼的豐富3D建模，這可以為手術(shù)計(jì)劃和植入物擬合提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。RSIP Vision開(kāi)發(fā)的新技術(shù)可以通過(guò)兩張AP的X射線圖像和側(cè)面視圖生成膝關(guān)節(jié)的3D模型。

該模型基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這是一種已被證明對(duì)各種任務(wù)非常有效的最新技術(shù)。尤其是，基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型優(yōu)于所有以前的圖像分割方法。然而，由于難以用標(biāo)準(zhǔn)可區(qū)分層表示尺寸放大，因此從2D圖像進(jìn)行3D重構(gòu)對(duì)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仍然具有挑戰(zhàn)性。由于X射線圖像的透明性，重建骨骼表面尤其具有挑戰(zhàn)性。RSIP Vision通過(guò)引入特殊的尺寸擴(kuò)大層來(lái)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

3D模型的主要用途是計(jì)劃和精確測(cè)量，以精確配合植入物或用于患者特定的術(shù)中指導(dǎo)。

因此，已經(jīng)通過(guò)將3D模型與患者的CT掃描進(jìn)行比較來(lái)完成測(cè)試。模型與實(shí)際掃描之間的距離是我們需要的精度度量。

根據(jù)我們的測(cè)試，這項(xiàng)技術(shù)的精度接近1mm，這是在全膝關(guān)節(jié)置換中最好地適合植入物所需的精度。

結(jié)果表明，這項(xiàng)新技術(shù)對(duì)于從兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的雙平面X射線視圖重建膝蓋骨的3D模型非常有效。事實(shí)證明，深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型以及合成數(shù)據(jù)創(chuàng)建和有效的訓(xùn)練過(guò)程，是一種強(qiáng)大的技術(shù)，可通過(guò)低成本，廣泛使用的低輻射成像方式為每個(gè)骨骼創(chuàng)建豐富的3D建模。

膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)在其他關(guān)節(jié)手術(shù)中很常見(jiàn)。實(shí)現(xiàn)高精度和成功率的最重要因素是術(shù)前計(jì)劃，在此期間，整形外科醫(yī)生通常使用昂貴，耗時(shí)且?guī)缀醪豢捎玫姆绞?CT，MRI等)。為了克服這個(gè)障礙，RSIP視覺(jué)開(kāi)發(fā)僅在X射線束基于一種新技術(shù)，是現(xiàn)成的，準(zhǔn)確的，便宜的和可重復(fù)的，這可能在外圍不佳被應(yīng)用在豐富的中部地區(qū)，同時(shí)保留分段質(zhì)量，”說(shuō)放射科醫(yī)生Rabeeh Fares博士;特拉維夫Sourasky醫(yī)學(xué)中心放射診斷學(xué)系。