基于改进的光学摄影测量技术的脊柱侧弯筛查系统，使用Kinect传感器

《Scientific Reports》：Scoliosis screening system based on improved optical photogrammetry using a Kinect sensor

　　

摘要

当不希望进行反复的放射学检查时，需要无辐射、低成本的方法来进行脊柱侧弯的初步筛查。这项初步验证研究评估了一种基于Kinect的RGB-D光学摄影测量系统，用于对来自一家临床中心的40名疑似脊柱侧弯患者（21名女性和19名男性；年龄范围7-77岁；BMI范围15.97–28.00 kg/m2；Cobb角度分布：10名患者<10°，26名患者≥10°且<20°，4名患者≥20°且<40°）的脊柱畸形进行表面评估。Kinect的颜色和深度图像被对准以生成3D点云。该工作流程整合了过滤、基于颜色的分割、平滑处理以及简化的人工标记技术，还包括利用这些标记辅助的自动化脊柱线条提取，并计算了肩部不对称性、基于深度光学技术的脊柱侧弯评估（DOSA）角度、Sinoto驼背指数以及躯干旋转角度。放射学Cobb角度被用作冠状平面的参考标准。平均DOSA-Cobb差异为-0.39°（95%置信区间为-1.28至0.50°），Bland-Altman一致性界限在-5.85至5.08°之间。在10°的诊断阈值下，灵敏度为83.3%，特异性为90.0%，准确率为85.0%，ROC AUC为0.967。这些结果表明，基于Kinect的RGB-D光学摄影测量通过整合自动化脊柱线条提取和来自多个解剖平面的表面指标，提供了一种低成本的筛查解决方案。然而，在常规临床应用、学校、社区或远程使用之前，还需要更大规模的独立对照组研究、针对青少年的特异性验证以及正式的可靠性测试。