Skolioza w obrazowaniu trójwymiarowym
Skolioza to skrzywienie kręgosłupa, zwykle leczone przy użyciu kombinacji specjalnych gorsetów, ćwiczeń fizycznych oraz zabiegów chirurgicznych, w zależności od stopnia zaawansowania. W aktualnie stosowanych metodach diagnostyki i monitorowania wykorzystuje się inklinometr oraz badanie RTG, aby zmierzyć skrzywienie i opisać je w wartościach liczbowych. Skomplikowanie pomiaru skoliozy oraz konieczność częstego stosowania zdjęć rentgenowskich w procesie leczenia sprawiają, że potrzebne są lepsze rozwiązania techniczne. Organizacje badawcze oraz małe i średnie przedsiębiorstwa (MŚP) podjęły wspólne prace w ramach projektu SCOLIO-SEE (3D-image processing system for helping physicians in the diagnosis and monitoring of scoliosis). Z powodzeniem opracowano zintegrowany system oprogramowania i sprzętu do przetwarzania trójwymiarowych obrazów kręgosłupa z wykorzystaniem uczenia maszynowego, aby scalić jego zniekształcenia wewnętrzne i zewnętrzne. Porównuje się trójwymiarowe obrazy z dwu kolejnych wizyt, aby pokazać zmiany całej powierzchni pleców. Uczestnicy projektu pracowali nad określeniem specyfikacji dla systemu SCOLIO-SEE i odnośnych parametrów. Do danych tych zastosowano algorytmy sztucznych sieci neuronowych (ANN), aby przy użyciu metody Cobba móc dokładnie oszacować oraz przewidzieć stopień skrzywienia na potrzeby diagnostyki i leczenia. Poczyniono znaczne postępy w pracach nad bazą danych, a także w gromadzeniu danych z pomiarów łączących topografię powierzchniową i radiografię kręgosłupa wykonanych przy pomocy metody ANN. Prototypowa technologia pomiarów Formetric została poddana ewaluacji podczas projektu, przy użyciu danych od ponad 150 pacjentów rekrutowanych do badania. Istnieją plany drugiego prototypu, mającego zniwelować braki zręczności ramienia obrotowego. Na kanale Youtube projektu można znaleźć promocyjny klip filmowy. Wyjaśniono w nim zalety ulepszonego systemu SCOLIO-SEE: dokładniejsze pomiary i w związku z tym mniejsze zapotrzebowanie na liczne prześwietlenia rentgenowskie. Mimo iż nie wyeliminowano zupełnie prześwietleń, wyniki projektu poprawią jakość życia pacjentów. Ponadto system ten może również być dostosowany do innych części ciała oraz zwiększyć konkurencyjność należących do konsorcjum MŚP.
Słowa kluczowe
Skolioza, przetwarzanie obrazów trójwymiarowych, algorytmy, metoda Cobba, jakość życia
