基于深度研读的膝关节CT图像自动分割准确性验证研究

1 人脑的搭成

再分人脑微型为PointRend_Unet。首再行利用Unet互联[9]作为主干互联，对腱CT三幅形来进行粗再分，然后应用于PointRend[10]对粗再分结果来进行正确地再分，意味着人脑既能适于CT三幅形有所不同圆筒形骨性结构设计有机体改变，也能得到较高的骨性结构设计楔形再分精确性。

人脑搭成分别为两个阶段。第1 阶段：应用于3次下时域进修三幅形的深层有所不同之处，然后来进行3 次上时域催简化三幅形有所不同之处接收者。其中所，每个下时域层之外2个DFT层和1 个池简化层，DFT层的DFT氢尺寸为3×3，池简化层中所的步长尺寸为2×2，3 个下时域层中所的DFT氢给定则有128、256、512。每个上时域层之外1个带头DFT层和2 个DFT层，带头DFT层的DFT氢尺寸为2×2，DFT层的DFT氢尺寸为3×3，3个上时域层中所的DFT氢给定则有512、256、128。就此一次上时域结束后另设1个dropout层，droup-out不下增设为0.7。每个DFT层后面均另设激活变数，为relu变数。

第2 阶段：选取一三组概不下值为0.5 的点，分离出来被选取点的有所不同之处。这些点的有所不同之处通过双线性插值量简化，应用于一个小型权重判断上述各点的类别。小型权重由2个DFT层和3 个全都连接起来层组合成。见三幅1。

三幅 1 再分功效对比三幅

a. Unet；b. PointRend_Unet；c. 手动再分；d. 更早底片

通过人脑的再分，腱CT三幅形统计数据分别形成脊椎、股骨、腱和髌骨区外，就此通过可视简化重建应用，分解成可视简化的尽可能骨性结构设计可视简化微 型。见三幅2。

三幅 2 PointRend_Unet互联的系统三幅

1.2.2 人脑的从业者训练

微型从业者训练现实生活中所，增设标记统计数据的背景图像值为0、脊椎为1、股骨为2、腱为3、髌骨为4，从业者训练的batch_size为6，增设进修不下为0.000 1，优简化支架为Adam优简化支架，损失变数为Dice loss。将从业者训练集全都部送入互联来进行从业者训练，根据从业者训练现实生活中所损失变数的改变，修正从业者训练批次的尺寸，最终得到各个部分的粗再分结果。进入PointRend微块后，应用于双线性插值再行上时域当年一步再分预见结果，然后在这个更外围的有所不同之处三幅中所选取N个最不具体的点，比如概不下值接近0.5 的点。然后量简化这N个点的有所不同之处对此，并且预见它们的标记值，该现实生活长期以来被重复，直到上时域到才可要的 尺寸。

见三幅3。

三幅 3 人脑的从业者训练现实生活

a. Dice 三幅；b. Loss三幅

1.2.3 人脑的评估

选取测试者集100 亦然腱CT统计数据，对股骨及脊椎通过人脑终端再分，量简化评估再分精确性的之外指标，评论该人脑从业者训练的功效。

评论指标：Dice分量[12]、平均值微小西南方（average surface distance，ASD）[13]、阿伦魏森西南方（Hausdorff distance，HD）[11]，以及每个腱CT终端再分、手动再分所才可星期。

其中所，Dice分量是通过量简化终端再分结果（AS）与手动再分结果（GT）之间的交集尺寸与它们的并集尺寸比值，定量两者匹配高度，千分之如下：

ASD 和HD 为西南方之外参数，其中所ASD 是终端再分结果楔形所有点（B AS）与手动再分结果楔形所有点（B GT）西南方的平均值值，千分之如下：

HD 为终端再分结果楔形点（AS）与手动再分结果不太可能楔形点（GT）之间的最小西南方，千分之如下：

1.3 再分功效药理学评论

从测试者集中所随机放入60亦然患儿统计数据，每亦然统计数据之外终端再分三幅形、手动再分三幅形和更早三幅形。药理学评论应用于单盲形式，由5 名骨关节妇科护士（1名主任护士、2 名副主任护士、2名主治护士）详述更早三幅形，对脊椎和股骨中所影响假体导向的这两项鉴定残基再分功效来进行独立打分。详述杨了了受试者[14]，对再分功效分别为非常有所不表示同意（1 分）、有所不表示同意（2分）、不一定（3 分）、表示同意（4 分）、非常表示同意 （5分）。

1.4 统计学一新方法

应用于 SPSS26.0统计软件包来进行分析。计量资料来进行正态性鉴定，如符合概不下分布，统计数据以均数±标准差对此，两种一新方法再分所才可星期非常应用于独立采样t鉴定，再分功效药理学评论非常应用于配对t鉴定；鉴定确切度α=0.05。

2 结果

脊椎外侧Dice分量为0.953±0.037、ASD 为（0.076±0.048）mm、HD为（3.101±0.726） mm；股骨外侧则有0.950±0.092、（0.083±0.101） mm、（2.984±0.740） mm。终端再分每个腱CT三幅形统计数据所才可星期为（2.46±0.45） min，较手动再分（64.73±17.07） min 延长，区别有统计学含义（t=36.474，P

再分功效药理学评论显示，脊椎外侧终端再分三组打分别为（4.3±0.3）分、手动再分三组为（4.4±0.2）分，股骨外侧打分则有（4.5±0.2）、（4.5±0.3）分；脊椎外侧及股骨外侧两三组非常区别均无统计学含义（t=1.753， P=0.085；t=0.318，P=0.752）。

3 辩论

虽然无底片方式及MRI等无射线渗入应用正在应运而生[15]，但以外药理学中用的TKA一新来来进行应用主要还是基于CT三幅形，从患儿的CT三幅形中所分离出来腱可视简化鉴定微型，用于后续动手拳法计划案。人工检视CT三幅形统计数据费时慎重，付诸精简、终端、确切的腱CT三幅形再分是TKA一新来来进行应用大以内药理学应用的这两项。计算机应用的转变随之而来了大量针灸底片终端再分系统的开发和学术研究，中用的人脑有deeplab或Unet等，这些一新方法适当提升了终端再分的稳定度，减少了病患计划案指导工作检视过程的效不下[16-20]。

TKA拳法当年建设中所，假体放于才可要详述重要的腱骨性鉴定标志、这两项取向及中轴；为付诸拳法当年计划案，拳法中所才可要将计划案涉及的骨性结构设计与具体腱来进行确切配准。这些都对腱CT三幅形统计数据再分检视的精确性提出了更高敦促。以外不得而知一种人脑可以真正满足TKA动手拳法建设精确性的敦促。骨与软骨插件CT频谱界定不确实致使CT三幅形上骨性结构设计楔形微糊，以及CT三幅形相邻层与层之间骨皮质假定不连续情形，影响了终端再分的精确性。以外另行的人脑微型测试者结果均假定上述问题，因此本学术研究在Unet编码支架后加入Point-Rend 微块，对相对微糊的边界来进行再度再分，以超出骨性结构设计更快精细再分。

以外还不会统一评估终端再分功效的标准[20]。本学术研究重点关注三幅形再分的楔形功效，因此选取了Dice分量、ASD、HD 3 个指标。Dice分量是针灸三幅形再分中所最中用的人脑再分功效评论指标，对此PointRend_Unet再分结果与手动再分结果之间的十分相似高度，能较好地揭示再分功效的在微小上填充情况下。Dice分量以内是0～1，1 均是由再分结果和手动再分完全都一致。ASD 和HD 是用来评论针灸三幅形再分功效的西南方之外参数，尽可能较好地揭示三幅形楔形的再分功效。

ASD 对此再分三幅形楔形上所有的点与手动再分三幅形楔形点的平均值西南方，尽可能较稳定地揭示整体再分结果，ASD越小对此人脑再分功效越好。而HD对此再分三幅形楔形点与手动再分三幅形不太可能楔形点之间的最小西南方，相比于ASD，HD 对离群值更敏感性，HD越小对此人脑再分功效越好。Wu等[21]曾应用于算法对腱CT三幅形上骨性结构设计来进行终端再分测试，显然终端再分是可以付诸的，且可以提升再分速度，虽然结果显示微小西南方误差

Dice分量、ASD和HD 评论结果提示，本学术研究搭成的人脑的系统精确性高，终端再分检视所才可星期较手动再分微小延长。为进一步评论其应用于药理学的环境影响，本学术研究应用于杨了了受试者对再分结果来进行了进一步药理学评论。结果显示终端再分结果与动手拳法再分结果十分相似，可以用于TKA拳法当年可视简化建设，不具备药理学应用环境影响。

铨上述， 基于浅层进修的腱CT三幅形终端检视精确性高，可以适当提升拳法当年计划案的指导灵活性，对腱骨性结构设计的更快可视简化重建与再分，有利于TKA一新来来进行应用的更快转变。

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