关键词:
人工智能
卷积神经网络
头颅侧位片
颈椎骨龄分期法
特征融合
摘要:
目的 本研究应用基于深度学习中的卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)开发出自动化颈椎骨龄分期的特征融合模型,以辅助正畸学的临床诊断及研究。 方法 本研究回顾性纳入了北京大学口腔医院正畸科7~17岁患者的头颅侧位片1797张,这些图像由正畸医师分为6个颈椎骨龄分期(CS1~CS6),最终纳入1655例(男774例,女881例),再通过人工标注头颅侧位片第二至第四颈椎上的标志点组成数据集。构建由关键点检测、特征融合和分类器模块组成的特征融合模型,然后将数据集输入模型进行训练、验证和测试,得到各样本的预测分期。最后计算模型的分期性能指标,并比较随机森林和人工神经网络(artificial neural network, ANN)两种分类器的分期性能。 结果 两种分类器的特征融合模型中,ANN分类器的分期准确率达到82.18%,加权 Kappa 值达到0.8919,显著高于随机森林分类器(准确率78.85%、加权 Kappa 值为0.8715)。 结论 特征融合模型不仅实现了全自动的颈椎骨龄分期,而且提高了模型准确率,可以在临床实践和研究中帮助正畸医师提供方便、快速和可靠的颈椎骨龄分期。