《The Spine Journal》作為目前脊柱國際權(quán)威臨床期刊之一，主要刊載水平高、可讀性強、具有全球影響力的學(xué)術(shù)期刊，對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：AIS）是一種常見的肌肉骨骼疾病，常發(fā)于兒童和青少年，其特征是脊柱發(fā)生三維畸變。對患者外貌、生理及心理有著較大影響。及時準(zhǔn)確的進行AIS評估，有助于為患者制定合適的治療計劃。

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

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

華西醫(yī)院放射科與安健科技科研團隊通過WR-3D技術(shù)，對傳統(tǒng)的二維和三維 Cobb角測量方法進行定量比較。針對不同患者、不同臨床場景，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，分別進行傳統(tǒng)二維Cobb測量與立位三維Cobb角測量。二維Cobb角測量由經(jīng)驗豐富的醫(yī)生手動測量；三維Cobb角測量則通過WR-3D技術(shù)，采用Analytical method (AM)、Plane intersecting method (PIM)、Plane projection method (PPM）三種不同的測量方法。

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)。通過旋轉(zhuǎn)站臺帶動患者低速旋轉(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，實現(xiàn)全脊柱區(qū)域完全覆蓋。

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

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

Plane intersecting method (PIM)：計算端椎骨終板平面形成的二面角。該方法定義了兩個最佳擬合平面，一個擬合到3D模型內(nèi)曲線的最上面椎骨的上端板，另一個擬合至曲線的最下面椎骨的下端板。PIM中末端椎骨是通過自動過程識別的，該過程計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，這種自動化有時會不準(zhǔn)確地選擇端椎骨。在這種情況下，需要通過使用預(yù)定義的端椎骨來執(zhí)行端椎骨的手動校準(zhǔn)角度。（下圖b）

Plane projection method (PPM)：首先定義了兩個最佳擬合平面對應(yīng)于3D模型內(nèi)脊柱曲線的最上部和最下部椎骨的終板。識別端椎骨需要自動計算所有最大角度椎骨角度，確保這些自動識別的端椎骨與預(yù)定義的最傾斜的端椎骨對齊。（這種自動化在選擇過程中提供了一致性和可靠性，無需手動調(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產(chǎn)生兩條線，這些相交線之間的角度為測量出的Cobb角。（下圖c）

經(jīng)過實驗對照得出二維Cobb角測量和三種三維Cobb角測量的數(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角測量無明顯統(tǒng)計學(xué)差異，但是三維自動測量可以避免X線投照角度、病人擺位及人工選取端椎的誤差，使測量數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。

行程萬里，初心如一。安健科技始終不忘擔(dān)當(dāng)起國產(chǎn)醫(yī)療設(shè)備責(zé)任，以臨床需求為中心，不斷展開新思考、新技術(shù)、新方案、新可能。團結(jié)全球頂級科研團隊，實現(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)診療開辟一條通往世界的“高速路”。