青少年特发性脊柱侧凸AISpine智能测量系统的研发与评估

来源：中华骨科杂志2025年第23期北京时间：

作者：吕常林,李建毅,杨环,杜钰堃,董军,李涛,杜晓鹏,郭建伟,白天宇,杜潇凡,张国栋,陈飞,邵佳乐,西永明

单位：青岛大学附属医院,青岛大学附属医院,青岛大学,青岛大学附属医院,山东第一医科大学附属省立医院,山东第一医科大学附属省立医院,青岛大学,青岛大学附属医院,青岛大学附属医院,青岛大学附属医院,青岛大学附属医院,青岛大学附属医院,青岛大学附属医院,青岛大学附属医院

摘要：目的 开发并评估AISpine智能诊断系统测量青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scoliosis, AIS）相关影像学参数的准确性。方法 选取2019年1月至2025年6月来自青岛大学附属医院（63例）和山东省立医院（60例）共123例AIS患者的正侧位及双侧Bending位X线片。分别采用Surgimap软件和AISpine系统的交互式模块（用户直接通过手动操作或修改参数进行测量或调整）测量上胸弯Cobb角、主胸弯Cobb角、胸腰弯Cobb角、腰弯Cobb角、胸廓躯干倾斜、顶椎偏距、冠状面平衡、骶骨倾斜、骨盆倾斜、T 倾斜角、锁骨角及肩高度、颈椎前凸角、T 倾斜角、腰椎前凸角、胸椎后凸角、骶骨倾斜角、T 脊柱骨盆倾斜度、T 脊柱骨盆倾斜度、骨盆入射角、骨盆倾斜角、矢状面平衡、左右Bending位的Cobb角等影像学参数并进行比较；构建Bland-Altman图，评估AISpine系统交互式模块测量的一致性与可靠性。按照性别（男性、女性）、年龄（10~14岁、15~18岁）与脊柱侧凸程度（轻度、中度、重度）进行分层分析。记录Surgimap软件和AISpine系统的交互式模块测量所用时间。随机选取两家医院中共50例未经参数标注的全脊柱X线片，分别采用AISpine系统交互式与非交互式模块（系统自动识别X线片中的特征点并计算相关参数，无需用户手动干预）对患者的影像学资料进行测量并比较，记录非交互式测量所用时间。 结果 AISpine系统交互式模块测量左Bending位主胸弯Cobb角（31.38°±31.53°）大于Surgimap软件测量结果（27.63°±31.51°），差异有统计学意义（ =2.075， =0.043），其余影像学参数两种测量方法的差异无统计学意义（ >0.05）。AISpine系统交互式模块和Surgimap软件测量男性与女性、10~14岁组与15~18岁组、不同脊柱侧凸程度患者脊柱侧凸影像学参数的差异均无统计学意义（ >0.05）。Bland-Altman图显示AISpine系统交互式模块和Surgimap软件测量结果具有极好或良好的一致性。分别使用Surgimap软件和AISpine交互式模块测量，每例患者的平均测量时间分别为（453±91）s和（451±87）s。AISpine交互式模块测量的T 脊柱骨盆倾斜度和骨盆入射角（15.03°±5.00°和38.81°±16.90°）大于非交互式模块测量（14.01°±4.66°和36.80°±16.94°），差异均有统计学意义（ 0.05）。分别使用AISpine交互式和非交互式模块测量，每例患者的平均测量时间分别为（451±87）s和（50±6）s。 结论 AISpine智能诊断系统在AIS影像学参数的测量中展现出良好的准确性与可靠性，测量时间短。

关键词：人工智能;青少年特发性脊柱侧凸;自动测量;影像学参数

基金资助：国家自然科学基金项目62371268