Research progress in deep learning in diagnosis and treatment of adolescent idiopathic scoliosis

English Abstract:

  青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scoliosis，AIS）是指4~18岁青少年所发生的不明原因的Cobb≥10°的脊柱三维结构畸形，是青少年脊柱畸形中最常见的类型。近年来AIS发病率呈逐年上升的趋势，已成为青少年时期的第五大常见病。有研究表明，AIS除与骨密度、激素水平和基因表达等因素有关外，还与儿童和青少年不正确的姿势行为有关。1%~4%[3]的青少年生长发育受到了AIS影响，在影响外观的同时也容易导致青少年心理疾病。因此对于AIS的早发现、早干预、早诊断、早治疗显得尤为重要。如何利用目前的影像学技术清晰显示病变结构的同时，并对大量的图像数据做出快速诊断和风险评估给医生们带来了巨大的挑战。发生侧凸的脊柱在形态学上有其独有的特征，有一定规律可循，这些特征为人工智能的介入提供了切入点。近年来，在我国乃至全世界，以深度学习为基础的人工智能发展迅速，已经成为脊柱医学领域的研究热点。虽然目前深度学习在脊柱疾病诊断及创伤内固定方面的报道层出不穷，但是针对AIS的深度学习仍缺乏综述性报道。笔者就AIS诊疗的不同方面，综述深度学习在其筛查、诊断、治疗及预后评估领域的应用现状和发展趋势。