圖說：不同程度脊柱側(cè)彎患者的背部裸露外觀照及其x光和超聲影像 新華醫(yī)院供圖

 

　　 (記者 左妍) 脊柱側(cè)彎是我國(guó)發(fā)病率第三的青少年疾病，是國(guó)家重點(diǎn)關(guān)注的青少年健康問題。全球約2%-4%的青少年患有脊柱側(cè)彎。上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院楊軍林教授發(fā)現(xiàn)，裸露背部外觀照能夠在一定程度上反應(yīng)脊柱側(cè)彎程度，故聯(lián)合中山大學(xué)中山眼科中心的林浩添教授、西安電子科技大學(xué)的劉西洋教授著手于脊柱側(cè)彎深度學(xué)習(xí)篩查技術(shù)的研發(fā)，項(xiàng)目于2018年獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目。

 

　　昨天，這一研究團(tuán)隊(duì)發(fā)布了開發(fā)和建立的基于人體裸露背部外觀照的脊柱側(cè)彎人工智能篩查系統(tǒng)，該篩查準(zhǔn)確率可達(dá)人類專家平均水平，有望用于大規(guī)模脊柱側(cè)彎篩查，并為追蹤人群脊柱側(cè)彎變化軌跡提供可能。這一最新研究成果10月25日發(fā)表于《自然》雜志的子刊《通訊·生物學(xué)》（Communications Biology）。

 

　　上海新華醫(yī)院脊柱中心主任、兒骨科主任楊軍林教授表示，脊柱的異常發(fā)育會(huì)引起背部整體外觀的變化，比如高低肩、肩胛骨不等高和軀干左右側(cè)輪廓不對(duì)稱等變化，這為開展基于背部照片的人工智能脊柱側(cè)彎篩查技術(shù)提供可能。采用裸露背部外觀照的篩查方式不僅高效便捷，還能使患者免于放射危險(xiǎn)。

 

　　這一研究的合作團(tuán)隊(duì)采用患者的x光射線和超聲影像作為患者脊柱側(cè)彎的金標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)簽，通過對(duì)帶標(biāo)簽的外觀圖像進(jìn)行模型訓(xùn)練，首次明確背部外觀特征與脊柱側(cè)彎嚴(yán)重程度的關(guān)系，建立了基于背部裸露外觀照的脊柱側(cè)彎人工智能篩查系統(tǒng)。

 

　　研究團(tuán)隊(duì)通過采用目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)定位患者的裸露背部，并采用多個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滿足不同篩查任務(wù)的需求，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可以對(duì)青少年是否患有脊柱側(cè)彎（脊柱彎曲程度是否大于10度），確定患者是否需要治療（脊柱彎曲程度是否大于20度），明確青少年脊柱彎曲程度所在區(qū)間（0-9度、10-19度、20-44度或大于44度）三個(gè)方面的篩查起到比較突出的效果。

 

　　在驗(yàn)證過程中，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這一智能系統(tǒng)的篩查準(zhǔn)確率已經(jīng)達(dá)到了人類專家平均水平，但速度要明顯優(yōu)于人工篩查，故有望在大規(guī)模脊柱側(cè)彎篩查中應(yīng)用，可提高篩查效率，并減少大規(guī)模脊柱側(cè)彎人工篩查所需的人力、物力及人員培訓(xùn)周期，同時(shí)該系統(tǒng)還可用于輕度脊柱側(cè)彎患者的病情進(jìn)展監(jiān)測(cè)，減少常規(guī)X光片隨訪所造成的輻射。