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
水牛完成签到,获得积分10
1秒前
Ortho Wang完成签到,获得积分10
1秒前
可耐的冰巧完成签到,获得积分10
1秒前
DTOU完成签到,获得积分10
1秒前
johnrambo0625发布了新的文献求助10
2秒前
susu完成签到,获得积分20
2秒前
Sssmmmyy完成签到,获得积分10
2秒前
SY15732023811完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
Lvy完成签到,获得积分0
3秒前
阿鹤zz完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
zlh完成签到,获得积分10
3秒前
Jiaqi0315完成签到,获得积分10
4秒前
CHU完成签到,获得积分10
4秒前
WU完成签到,获得积分10
5秒前
漂亮的访冬完成签到,获得积分10
5秒前
SCI发布了新的文献求助10
5秒前
arniu2008发布了新的文献求助10
5秒前
jj完成签到,获得积分10
5秒前
sjq完成签到,获得积分10
5秒前
www完成签到,获得积分10
5秒前
hahhhhhh2完成签到,获得积分10
5秒前
觅与蜜完成签到,获得积分10
5秒前
张小完成签到,获得积分10
6秒前
zzz发布了新的文献求助10
6秒前
可不是我嘛完成签到 ,获得积分10
6秒前
kuangrenluoli完成签到,获得积分10
7秒前
柠檬不萌完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
ffffff完成签到,获得积分10
8秒前
繁星点点27完成签到 ,获得积分20
9秒前
虚心的芹完成签到,获得积分20
10秒前
云ch完成签到,获得积分10
10秒前
觅雪格完成签到 ,获得积分10
11秒前
晶晶完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
刘大力发布了新的文献求助10
13秒前
BUG发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7253146
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8875268
关于积分的说明 18735959
捐赠科研通 6933704
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199860
关于科研通互助平台的介绍 2374614
邀请新用户注册赠送积分活动 2174531