Трёхмерная реконструкция костей таза на МРТ-исследованиях

Обоснование: пельвиометрия — важная составляющая акушерского обследования, целью которой является прогнозирование несоответствия между размерами предлежащей части плода и таза матери, что приводит к затруднению или невозможности влагалищных родов. Клинически узкий таз — одна из главных причин материнского родового травматизма, перинатальной заболеваемости и смертности.

Цель: создать модель компьютерного зрения для автоматической сегментации костей таза с целью получения трёхмерной реконструкции тазовых костей.

Методы: в работе использовалась нейронная сеть на основе архитектуры 3D U-Net, которая была обучена на Т2 взвешенных изображениях во фронтальной проекции (repetition time (TR) — 7500, echo time (TE) — 130, slice thickness (sl.thk.) — 4 mm, Field-of-view (FOV) — 40×39, matrix — 256×256). Объём выборки составил 49 пациенток. В обучающую выборку вошли 42 исследования, в тестовую — 7. Сегментация зон интереса производилась вручную и была верифицирована специалистом. Размер выборки обоснован достижением репрезентативности данных для получения качественной модели (по индексу Соренсена–Дайса).

Результаты: были получены трёхмерные реконструкции костей таза. Усреднённый индекс Соренсена–Дайса по точности сегментации костей таза на тестовой выборке составил 0,86. Полученный результат обосновал использование нейронной сети на основе 3D U-Net как инструмента, способного воспринимать трёхмерную структуру изображений и проводить качественную сегментацию. Результаты позволяют продолжать работы по автоматизации определения ключевых точек на реконструкциях.

Заключение: создана модель компьютерного зрения для автоматической сегментации костей таза с целью получения трёхмерной реконструкции изображений. Это позволяет выполнить следующий этап исследования, представляющий собой разработку модели определения ключевых точек на изображениях и расстояний между ними.