使用骨盆X光片诊断发育性髋关节发育不良(Developmental Dysplasia of the Hip,DDH)要求准确地标注髋关节关键点,而深度学习方法能作为可靠的辅助工具。针对骨盆片拍摄姿势和拍摄距离多样化问题,本文基于U-Net提出了RKD-UNet来检测髋关...使用骨盆X光片诊断发育性髋关节发育不良(Developmental Dysplasia of the Hip,DDH)要求准确地标注髋关节关键点,而深度学习方法能作为可靠的辅助工具。针对骨盆片拍摄姿势和拍摄距离多样化问题,本文基于U-Net提出了RKD-UNet来检测髋关节关键点。该模型使用残差块改进U-Net的卷积层和skip-connection路径,并将坐标注意力引入到编码器中以增强模型对关键点邻域的特征提取能力。在编码器顶部使用卷积和ASPP模块构成Bridge块,以[3,6,9]的空洞率融合不同尺度的特征信息并提升模型的感受野。本文使用包含骨盆正位片、蛙位片、下肢全长片和术后骨盆片的数据集训练和测试模型。RKD-UNet实现了3.19±2.19 px的平均关键点检测误差和2.83°±2.59°的平均髋臼角测量误差。对正常、轻度、中度和重度脱位案例诊断的F1分数分别达到89.6、77.1、57.9和94.1,高于医生的手动诊断结果。实验结果表明,RKD-UNet能准确检测髋关节关键点并辅助医生诊断DDH。展开更多
文摘使用骨盆X光片诊断发育性髋关节发育不良(Developmental Dysplasia of the Hip,DDH)要求准确地标注髋关节关键点,而深度学习方法能作为可靠的辅助工具。针对骨盆片拍摄姿势和拍摄距离多样化问题,本文基于U-Net提出了RKD-UNet来检测髋关节关键点。该模型使用残差块改进U-Net的卷积层和skip-connection路径,并将坐标注意力引入到编码器中以增强模型对关键点邻域的特征提取能力。在编码器顶部使用卷积和ASPP模块构成Bridge块,以[3,6,9]的空洞率融合不同尺度的特征信息并提升模型的感受野。本文使用包含骨盆正位片、蛙位片、下肢全长片和术后骨盆片的数据集训练和测试模型。RKD-UNet实现了3.19±2.19 px的平均关键点检测误差和2.83°±2.59°的平均髋臼角测量误差。对正常、轻度、中度和重度脱位案例诊断的F1分数分别达到89.6、77.1、57.9和94.1,高于医生的手动诊断结果。实验结果表明,RKD-UNet能准确检测髋关节关键点并辅助医生诊断DDH。
