VerteScan

Для врачей

Проект VerteScan.ru автоматизирует трудоёмкий процесс ручной разметки позвонков на рентгенограммах позвоночника и расчёт показателей сагиттального баланса. Решение работает на базе модели компьютерного зрения: система принимает полноростовые или поясничные рентгеновские снимки, автоматически сегментирует позвонки, определяет их ключевые точки (концы проекций замыкательных линий позвонков) и рассчитывает антропометрические показатели. Проект предназначен для спинальных хирургов, врачей-рентгенологов, диагностических центров и производителей позвоночных имплантов, обеспечивая быструю и объективную предоперационную подготовку, а также стандартизированный послеоперационный контроль.

Для бизнеса

Решение устраняет «узкое место» в рабочем процессе за счёт автоматизации рутинной разметки. Для медицинских организаций это означает сокращение времени подготовки заключения на один случай, снижение нагрузки на узких специалистов, стандартизацию качества измерений (устранение субъективного фактора и межэкспертной вариабельности) и рост пропускной способности рентген-кабинетов. В результате организация снижает затраты, ускоряет принятие клинических решений и минимизирует риски диагностических ошибок.

Возможности

• Автоматическая разметка анатомических структур

• Ручная корректировка с помощью встроенного редактора

• Автоматический расчет антропометрических характеристик позвоночника

• Облачное хранение, каталогизация, просмотр, ручная разметка снимков

• Интеграция с медицинскими информационными системами

Алгоритм работы

1. Загрузка данных. Пользователь загружает изображение или DICOM

2. Автоматический анализ. Модель детектирует позвонки, классифицирует их и определяет ключевые точки.

3. Постпроцессинг. Система формирует анатомическую разметку, рассчитывает антропометрические показатели и проверяет анатомическую корректность (например, последовательность позвонков).

4. Ручная корректировка. При необходимости пользователь может внести изменения в полученную разметку в графическом редакторе.

5. Автоматический пересчёт. После изменения разметки система автоматически пересчитывает показатели.

Про модель

Архитектура: модель компьютерного зрения на базе Ultralytics YOLO11, дообученная на специализированном датасете из более 1 500 снимков (полноростовые + поясничный отдел позвоночника, пред- и постоперационные с металлоконструкциями) из различных доменов с применением аугментации изображений, решает задачу сегментации - детектирует позвонки, классифицирует их, находит их ключевые точки (концы проекций замыкательных линий).

Открытая часть датасета: VertebraeKeypoints50

Входные данные:

Цветное изображение (RGB) в виде массива numpy.ndarray.

Выходные данные:

изображение с нанесённой разметкой;

структурированные данные, включающие:

• координаты объектов (bounding boxes),

• метки классов позвонков и уверенность модели,

• координаты ключевых точек.

Метрика качества до применения постпроцессинга (подробнее):

Апробация

Продукт представлен и высоко оценён на XIII съезде Российской Ассоциации хирургов-вертебрологов. Одновременно было запущено тестирование продукта, в котором приняли участие 29 врачей-нейрохирургов из ведущих нейрохирургических центров по всей стране (ВМедА им. Кирова, НМХЦ им Пирогова, ФГБУ «ФЦТОЭ» МЗ России, ФГБУ ННИИТО им. Я.Л.Цивьяна, ГАУЗ СО ГКБ40, Ильинская больница, БУЗ ВО ВГКБСМП №1 и др.)

Показатели

• Точность: метрика PCK1 ~94% на уровне межэкспертного согласия (валидация по разметке 3 специалистов на датасете ~1500 снимков).

• Скорость: сокращение времени анализа снимка с 20-30 мин (ручная разметка) до 1 минуты (взаимодействие с интерфейсом, автоматическая разметка).

• Стабильность: снижение межэкспертной вариабельности измерений.

Перспективы развития

Заложена техническая база для расширения на фронтальные проекции, интраоперационный анализ степени коррекции, создан фундамент для предиктивной аналитики.

Интеллектуальная собственность

Правообладатель: НИУ «Высшая школа экономики»

Получено свидетельство о государственной регистрации базы данных. Режим коммерческой тайны (ноу-хау) в отношении исходного кода и алгоритмов.

Кейс: Как VerteScan сокращает время анализа рентгенов позвоночника с 30 минут до секунд

Публикация в соц. сетях: https://vk.com/wall4755576_615