Development of an automatic surgical planning system for high tibial osteotomy using artificial intelligence

胫骨高位截骨术 截骨术 射线照相术 可靠性(半导体) 口腔正畸科 手术计划 医学 计算机科学 外科 骨关节炎 物理 替代医学 病理 功率(物理) 量子力学
作者
Kazuki Miyama,Takenori Akiyama,Ryoma Bise,Shunsuke Nakamura,Yasuharu Nakashima,Seiichi Uchida
出处
期刊:Knee [Elsevier BV]
卷期号:48: 128-137 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.knee.2024.03.008
摘要

Background This study proposed an automatic surgical planning system for high tibial osteotomy (HTO) using deep learning-based artificial intelligence and validated its accuracy. The system simulates osteotomy and measures lower-limb alignment parameters in pre- and post-osteotomy simulations. Methods A total of 107 whole-leg standing radiographs were obtained from 107 patients who underwent HTO. First, the system detected anatomical landmarks on radiographs. Then, it simulated osteotomy and automatically measured five parameters in pre- and post-osteotomy simulation (hip knee angle [HKA], weight-bearing line ratio [WBL ratio], mechanical lateral distal femoral angle [mLDFA], mechanical medial proximal tibial angle [mMPTA], and mechanical lateral distal tibial angle [mLDTA]). The accuracy of the measured parameters was validated by comparing them with the ground truth (GT) values given by two orthopaedic surgeons. Results All absolute errors of the system were within 1.5° or 1.5%. All inter-rater correlation confidence (ICC) values between the system and GT showed good reliability (>0.80). Excellent reliability was observed in the HKA (0.99) and WBL ratios (>0.99) for the pre-osteotomy simulation. The intra-rater difference of the system exhibited excellent reliability with an ICC value of 1.00 for all lower-limb alignment parameters in pre- and post-osteotomy simulations. In addition, the measurement time per radiograph (0.24 s) was considerably shorter than that of an orthopaedic surgeon (118 s). Conclusion The proposed system is practically applicable because it can measure lower-limb alignment parameters accurately and quickly in pre- and post-osteotomy simulations. The system has potential applications in surgical planning systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
GinaLundhild06完成签到,获得积分10
2秒前
wuhu完成签到 ,获得积分10
4秒前
震动的鹏飞完成签到 ,获得积分10
5秒前
踏实麦片完成签到,获得积分10
7秒前
卖药丸的兔子完成签到 ,获得积分10
8秒前
yunsui完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
胖小羊完成签到 ,获得积分10
15秒前
奇奇怪怪的大鱼完成签到,获得积分10
16秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
16秒前
往昔不过微澜完成签到,获得积分10
17秒前
nieyy完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
小小油完成签到,获得积分10
21秒前
redmoon完成签到,获得积分10
21秒前
mbl2006完成签到 ,获得积分10
22秒前
无私绝音完成签到,获得积分10
23秒前
linkyi完成签到,获得积分10
23秒前
lu1020发布了新的文献求助30
24秒前
忧心的藏鸟完成签到 ,获得积分10
24秒前
出厂价完成签到,获得积分10
25秒前
Shaohan完成签到,获得积分10
26秒前
syltharion完成签到,获得积分10
26秒前
董耀文完成签到,获得积分10
28秒前
刘亮亮完成签到,获得积分10
29秒前
Yi完成签到,获得积分10
30秒前
背后如之完成签到,获得积分10
31秒前
王继完成签到,获得积分10
32秒前
卡片完成签到,获得积分10
32秒前
想毕业的笑笑完成签到,获得积分10
33秒前
缓慢的花生完成签到,获得积分10
33秒前
MaxwellZH完成签到,获得积分10
34秒前
hahaha6789y完成签到,获得积分10
35秒前
胡思乱响完成签到,获得积分10
35秒前
虚幻的百川完成签到,获得积分10
36秒前
cl完成签到,获得积分10
36秒前
愤怒的水绿完成签到,获得积分10
37秒前
会写日记的乌龟先生完成签到,获得积分10
37秒前
想毕业的猫猫完成签到,获得积分10
37秒前
Mo完成签到,获得积分10
37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
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 5000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Anionic polymerization of acenaphthylene: identification of impurity species formed as by-products 1000
The Psychological Quest for Meaning 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6325912
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8142015
关于积分的说明 17071663
捐赠科研通 5378411
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2854177
邀请新用户注册赠送积分活动 1831834
关于科研通互助平台的介绍 1683076