Interpretable vertebral fracture quantification via anchor-free landmarks localization

人工智能 椎骨 计算机科学 椎体压缩性骨折 模式识别(心理学) 过程(计算) 腰椎 鉴定(生物学) 灵敏度(控制系统) 计算机视觉 放射科 椎体 医学 解剖 腰椎 植物 操作系统 电子工程 生物 工程类
作者
Alexey Zakharov,Maxim Pisov,Alim Bukharaev,Alexey Petraikin,Sergey Morozov,Victor А. Gombolevskiy,Mikhail Belyaev
出处
期刊:Medical Image Analysis [Elsevier]
卷期号:83: 102646-102646 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.media.2022.102646
摘要

Vertebral body compression fractures are early signs of osteoporosis. Though these fractures are visible on Computed Tomography (CT) images, they are frequently missed by radiologists in clinical settings. Prior research on automatic methods of vertebral fracture classification proves its reliable quality; however, existing methods provide hard-to-interpret outputs and sometimes fail to process cases with severe abnormalities such as highly pathological vertebrae or scoliosis. We propose a new two-step algorithm to localize the vertebral column in 3D CT images and then detect individual vertebrae and quantify fractures in 2D simultaneously. We train neural networks for both steps using a simple 6-keypoints based annotation scheme, which corresponds precisely to the current clinical recommendation. Our algorithm has no exclusion criteria, processes 3D CT in 2 seconds on a single GPU, and provides an interpretable and verifiable output. The method approaches expert-level performance and demonstrates state-of-the-art results in vertebrae 3D localization (the average error is 1mm), vertebrae 2D detection (precision and recall are 0.99), and fracture identification (ROC AUC at the patient level is up to 0.96). Our anchor-free vertebra detection network shows excellent generalizability on a new domain by achieving ROC AUC 0.95, sensitivity 0.85, specificity 0.9 on a challenging VerSe dataset with many unseen vertebra types.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
12321234发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
3秒前
堀江真夏发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
无极微光应助木子采纳,获得20
6秒前
7秒前
7秒前
javen发布了新的文献求助10
7秒前
YJJ发布了新的文献求助10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
852应助孔wj采纳,获得10
7秒前
TEDDY发布了新的文献求助30
9秒前
南宫发布了新的文献求助50
9秒前
郭勇完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
上官若男应助helly采纳,获得10
10秒前
tony完成签到,获得积分10
11秒前
顺顺顺发布了新的文献求助10
11秒前
思源应助程风破浪采纳,获得30
13秒前
13秒前
搜集达人应助zeng采纳,获得10
13秒前
dingbeicn完成签到,获得积分10
13秒前
淡然的梦之应助xx采纳,获得10
14秒前
yujie发布了新的文献求助30
14秒前
14秒前
17秒前
lsx关闭了lsx文献求助
17秒前
Hello应助愉快的小土豆采纳,获得10
17秒前
19秒前
长情的小之完成签到,获得积分20
19秒前
LLL完成签到,获得积分20
20秒前
郭勇发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 9000
Encyclopedia of the Human Brain Second Edition 8000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Real World Research, 5th Edition 680
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5684969
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5039665
关于积分的说明 15185713
捐赠科研通 4844070
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2597083
邀请新用户注册赠送积分活动 1549686
关于科研通互助平台的介绍 1508151