《The Spine Journal》作為目前脊柱國(guó)際權(quán)威臨床期刊之一，主要刊載水平高、可讀性強(qiáng)、具有全球影響力的學(xué)術(shù)期刊，對(duì)于脊柱診療有著重要影響力。

青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸（下稱(chēng)：AIS）是一種常見(jiàn)的肌肉骨骼疾病，常發(fā)于兒童和青少年，其特征是脊柱發(fā)生三維畸變。對(duì)患者外貌、生理及心理有著較大影響。及時(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行AIS評(píng)估，有助于為患者制定合適的治療計(jì)劃。

AIS需要準(zhǔn)確的脊柱曲度評(píng)估才能進(jìn)行有效的臨床治療。目前Cobb角測(cè)量是量化脊柱彎曲和脊柱側(cè)彎嚴(yán)重程度的關(guān)鍵評(píng)估手段。傳統(tǒng)的影像學(xué)檢查一直采用的是二維Cobb角測(cè)量，雖然這種方法為初始診斷和監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展提供了一個(gè)依據(jù)，但因二維影像的限制，容易受到組織覆蓋，X線(xiàn)投射角度變化，不同醫(yī)生測(cè)量習(xí)慣不一樣等原因，使測(cè)量值產(chǎn)生差異及診斷不一致。

現(xiàn)在，隨著三維成像及AI自動(dòng)測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)脊柱側(cè)彎的評(píng)估方面帶來(lái)革命性的轉(zhuǎn)變。WR-3D立位錐束容積成像技術(shù)可以重建出整個(gè)脊柱的三維圖像，并通過(guò)AI人工智能進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，從而對(duì)脊柱的側(cè)彎進(jìn)行更全面和更準(zhǔn)確的評(píng)估。

華西醫(yī)院放射科與安健科技科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)WR-3D技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)的二維和三維 Cobb角測(cè)量方法進(jìn)行定量比較。針對(duì)不同患者、不同臨床場(chǎng)景，提供豐富的數(shù)據(jù)支持，有助于醫(yī)生制定最佳的診療方案。

本次研究共招募了53名AIS患者，包括88條脊柱曲線(xiàn)，分別進(jìn)行傳統(tǒng)二維Cobb測(cè)量與立位三維Cobb角測(cè)量。二維Cobb角測(cè)量由經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生手動(dòng)測(cè)量；三維Cobb角測(cè)量則通過(guò)WR-3D技術(shù)，采用Analytical method (AM)、Plane intersecting method (PIM)、Plane projection method (PPM）三種不同的測(cè)量方法。

WR-3D立位錐束斷層容積成像系統(tǒng)采用Cone-Beam錐束成像技術(shù)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)站臺(tái)帶動(dòng)患者低速旋轉(zhuǎn)，從不同角度捕獲透視圖像并重建出患者掃描部位的三維容積圖像。錐束成像技術(shù)擁有更大的錐角及更大的Ｚ軸覆蓋范圍，實(shí)現(xiàn)全脊柱區(qū)域完全覆蓋。

三維脊柱Cobb角測(cè)量首先對(duì)患者全脊柱進(jìn)行冠狀面、矢狀面、橫斷面三個(gè)面的三維圖像重建，再通過(guò)3D-UNet模型從圖像中分割出脊柱和股骨頭，接著通過(guò)AM、PlM和PPM三種不同的測(cè)量方法對(duì)脊柱曲度進(jìn)行測(cè)量評(píng)估與數(shù)據(jù)分析。

Analytical method（AM）：椎體線(xiàn)被定義為最適合每個(gè)椎骨的質(zhì)心（幾何中心）的曲線(xiàn)。這些質(zhì)心投影到全局冠狀平面上（由連接股骨頭和Z軸的線(xiàn)定義）。WR-3D系統(tǒng)將自動(dòng)將曲線(xiàn)的拐點(diǎn)（凹度發(fā)生變化的地方）識(shí)別為測(cè)量點(diǎn)，然后在這些拐點(diǎn)處垂直于切線(xiàn)繪制直線(xiàn)，這些垂直線(xiàn)之間的角度為三維Cobb角（下圖a）。

Plane intersecting method (PIM)：計(jì)算端椎骨終板平面形成的二面角。該方法定義了兩個(gè)最佳擬合平面，一個(gè)擬合到3D模型內(nèi)曲線(xiàn)的最上面椎骨的上端板，另一個(gè)擬合至曲線(xiàn)的最下面椎骨的下端板。PIM中末端椎骨是通過(guò)自動(dòng)過(guò)程識(shí)別的，該過(guò)程計(jì)算找到所有椎骨最大的角度。然而，由于胸部后凸和腰椎前凸的影響，在輕度側(cè)彎的情況下，這種自動(dòng)化有時(shí)會(huì)不準(zhǔn)確地選擇端椎骨。在這種情況下，需要通過(guò)使用預(yù)定義的端椎骨來(lái)執(zhí)行端椎骨的手動(dòng)校準(zhǔn)角度。（下圖b）

Plane projection method (PPM)：首先定義了兩個(gè)最佳擬合平面對(duì)應(yīng)于3D模型內(nèi)脊柱曲線(xiàn)的最上部和最下部椎骨的終板。識(shí)別端椎骨需要自動(dòng)計(jì)算所有最大角度椎骨角度，確保這些自動(dòng)識(shí)別的端椎骨與預(yù)定義的最傾斜的端椎骨對(duì)齊。（這種自動(dòng)化在選擇過(guò)程中提供了一致性和可靠性，無(wú)需手動(dòng)調(diào)整。）然后將這些最佳擬合平面與全局冠狀平面相交的交點(diǎn)產(chǎn)生兩條線(xiàn)，這些相交線(xiàn)之間的角度為測(cè)量出的Cobb角。（下圖c）

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)照得出二維Cobb角測(cè)量和三種三維Cobb角測(cè)量的數(shù)據(jù)存在些許差異。

AM法可以精準(zhǔn)反映患者脊柱側(cè)彎冠狀面最大弧度；PIM法不但能夠反映出患者脊柱冠狀面?zhèn)葟澢闆r同時(shí)能夠反映出患者脊柱前后凸的影響；PPM法與傳統(tǒng)二維Cobb角測(cè)量無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但是三維自動(dòng)測(cè)量可以避免X線(xiàn)投照角度、病人擺位及人工選取端椎的誤差，使測(cè)量數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。

行程萬(wàn)里，初心如一。安健科技始終不忘擔(dān)當(dāng)起國(guó)產(chǎn)醫(yī)療設(shè)備責(zé)任，以臨床需求為中心，不斷展開(kāi)新思考、新技術(shù)、新方案、新可能。團(tuán)結(jié)全球頂級(jí)科研團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)研發(fā)、學(xué)術(shù)科研、臨床診療的深度交融，為精準(zhǔn)診療開(kāi)辟一條通往世界的“高速路”。