学科专业评审组:计算机与系统科学组
项目名称:骨组织参数测量及MSDs辅助诊断技术创新及应用
提名单位: 西安市人民政府
提名等级:三等奖
提名单位意见: 该项目针对肌肉骨骼疾病(Musculoskeletal Disorders, MSDs)诊断中骨组织精准分割难度大、测量效率低、临床决策依赖经验等痛点,立足产学研相结合的攻关模式,深入研究了DR(数字X射线)图像、CT图像中骨组织参数测量及骨骼肌肉类疾病的诊断问题,提出了多项基于人工智能技术的全自动骨组织自动分割测量及骨骼肌肉类疾病的诊断方法,发明了具备完全自主知识产权的骨组织分割、测量、X线片重建的核心技术,技术创新性突出,难度较大,填补了国内空白,为骨科、风湿免疫科等临床科室提供了高效、可靠的辅助决策工具,对于相关技术的发展与应用具有较强的示范、带动作用。 该项目授权国内专利5项,国际专利1项,软件著作权1项,发表高水平论文十余篇,形成了较为完善的技术群。主要技术和产品在大型三甲医院和地市级基层医院分别进行了实地应用测试,经过三年整体应用,相关技术在缩短诊断时间、提供有效诊断辅助方面得到了医生和技师的好评,能够助力分级诊疗政策落地,惠及大量MSDs高风险人群,社会效益明显。该项目的成功研发和推广应用,具有显著的创新性、实用性和社会价值,对于推动智慧医疗的发展,提高基层诊疗水平具有重要意义。 提名项目奖励等级意向为陕西省科技进步奖三等奖。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:贾阳
    排名:1
    行政职务:系主任
    技术职称:副教授
    工作单位:西安邮电大学
    对本项目技术创造性贡献:完成整个项目设计,申请并获批陕西省教育厅及陕西省科技厅项目;负责项目实施管理、与合作单位的交流协作,具体实施骨组织分割测量及 MSDs辅助诊断以及手骨X线片骨龄评测相关算法研发,通过不断的实验和优化,提升了算法的准确性和鲁棒性,为项目的成功提供了关键技术支持,也主导了多篇论文撰写、专利申请、项目结题。
    曾获国家科技奖励情况:1. 2024年获陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖三等奖; 2. 2021年获第十一届中国消防协会科学技术创新奖一等奖。
  2. 姓名:杨斌
    排名:2
    行政职务:科主任
    技术职称:工程师
    工作单位:西安市红会医院(西安市骨科研究所)
    对本项目技术创造性贡献:从临床需求出发提出问题,并与完成单位合作总结提炼其中的科学问题,完成技术路线的论证与项目实施过程中的咨询指导以及后期的试用及优化,负责股骨X线片数据收集与处理的各个环节,确保数据的质量和完整性,利用专业知识对数据进行清洗、标注和预处理,为后续算法的设计和优化打下了坚实的基础。
    曾获国家科技奖励情况:2024年获陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖三等奖
  3. 姓名:王亚刚
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安邮电大学
    对本项目技术创造性贡献:负责了骨骼肌肉类疾病检测识别、X线片投照放大率估计所需要的数据的收集、采集与标注,完成了测量算法的设计与软件实现,通过实际的临床测试和应用,提出算法的改进意见,提高了算法软件在临床上的准确性和实用性。对项目的成果进行了深入的分析和解读,通过对比实验数据、临床数据和模型预测结果,深入剖析了模型的性能,为项目的进一步优化提供了有力支持。
    曾获国家科技奖励情况:2024年获陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖三等奖
  4. 姓名:汤少杰
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安邮电大学
    对本项目技术创造性贡献:该参与人具备深厚的算法设计背景,根据项目需求设计了高效、稳定的股骨分割及参数测量算法,并通过不断的实验和优化,提升了算法的准确性和鲁棒性,为项目的成功提供了关键技术支持。在算法设计完成后,项目参与人负责了模型的训练与验证工作,利用收集的数据对模型进行训练,并通过多种手段对模型进行了严格的验证,确保了模型的可靠性和实用性。
    曾获国家科技奖励情况:2024年获陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖三等奖
  5. 姓名:靳晓晖
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:主治医师
    工作单位:西安市红会医院(西安市骨科研究所)
    对本项目技术创造性贡献:负责了骨骼肌肉类疾病检测识别、X线片投照放大率估计所需要的数据的收集、采集与标注,通过实际的临床测试和应用,提出算法的改进意见,提高了算法软件在临床上的准确性和实用性。对项目的成果进行了深入的分析和解读,通过对比实验数据、临床数据和模型预测结果,深入剖析了模型的性能,为项目的进一步优化提供了有力支持。
    曾获国家科技奖励情况:2024年获陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖三等奖
  6. 姓名:张帅
    排名:6
    行政职务:科员
    技术职称:主管技师
    工作单位:西安市红会医院(西安市骨科研究所)
    对本项目技术创造性贡献:负责股骨 X 线片数据收集与处理的各个环节,确保数据的质量和完整性,利用专业知识对数据进行清洗、标注和预处理,为后续算法的设计和优化打下了坚实的基础。
    曾获国家科技奖励情况:2024年度陕西高等学校科学技术研究优秀成果三等奖
  7. 姓名:汤永刚
    排名:7
    行政职务:影像科副主任
    技术职称:副主任技师
    工作单位:西安市红会医院(西安市骨科研究所)
    对本项目技术创造性贡献:负责骨组织参数测量、MSDs 病变识别等任务在医学原理上的解释,为参与项目的计算机领域的研究人员讲解解剖原理,参与项目的方案论证,算法流程设计,阶段性成果的研讨与交流,论文与专利的审校修改。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安邮电大学
    单位贡献:该项目团队持续开展骨组织自动分割测量及 MSDs 辅助诊断有关理论、方法和应用技术攻关,并参与指导了项目成果应用测试,为该项目做出以下贡献: 1.组织申报并实施了陕西省教育厅专项科研计划项目、陕西省重点研发计划,在人财物、管理、政策等方面大力支持项目研究和成果应用。2.以西安邮电大学为依托单位的陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室、西安市大数据与智能计算重点实验室为项目的开展提供了良好的科研平台,在学校的组织领导下形成了人员稳定的健康医疗大数据研究团队,组织了大量与智慧医疗相关的学术交流、研讨活动,在硬件建设方面,花费百万余元加强了计算平台建设。3.在学校的支持下取得了一系列成果。完成了基于小样本数据增强的X线片股骨自动分割算法,分析了股骨的不变、鲁棒特征属性并据此通过仿射变换、弹性形变等增加标注样本,构建结合图像特征和像素位置信息的神经网络进行像素分类和定位以实现分割;基于X线股骨几何形态学参数的临床定义和参数拟合原理实现股骨参数的数学描述,设计算法完成股骨参数的自动测量和统计,并基于上述算法实现了骨组织参数测量系统;实现了一种基于TW方法的专家知识检测手骨感兴趣区域的精细化骨骼成熟度水平骨龄评估方法,改善了骨龄检查繁琐、主观,需要较高专业技能的问题。在2017至2023年间团队发表了多具有代表性的骨组织自动分割测量及MSDS辅助诊断相关的学术论文,申请并授权了多项发明专利。

  2. 单位名称:西安市红会医院(西安市骨科研究所)
    单位贡献:开展了骨组织自动分割测量及MSDs辅助诊断有关理论、方法和应用技术的长期合作,并对项目成果应用测试,为该项目做出以下贡献:1. 参与申报并实施了陕西省教育厅专项科研计划项目以及陕西省重点研发计划项目多项,相关科室在人财物、管理、政策等方面大力支持项目研究和成果应用,保证了项目成果的顺利完成。2. 医生将骨科疾病影像学分析、基本诊断相关的专业知识和临床经验融入到项目中,指导整个项目的可行性分析、技术路线的设计与实施,组织多次研讨会为参与项目中算法开发的成员讲解相关组织的解剖学原理及基本的临床知识,帮助成员更好地理解医学图像、检查报告等信息,协助设定相关测试标准,确保算法模型能够准确、高效地进行诊断。3. 数据收集与标注:根据项目要求对现有数据进行筛选整理,对于需要重新进行收集数据的研究设计实验方案,组织医生与参与志愿者进行数据采集实验。对数据进行详细标注,为算法模型的训练与测试提供了大量的数据基础。4. 在医院的支持下取得了一系列成果。完成了X线及CT股骨几何形态学参数的临床定义和参数拟合原理实现股骨参数的数学描述,并协助设计算法完成股骨参数的自动测量和统计;协助制定了基于TW方法专家知识检测手骨感兴趣区域的精细化骨骼成熟度水平骨龄评估方法,并对系统进行了试用与测试。在2017至2025年间团队发表了多篇具有代表性的学术论文,申请并授权了多项发明专利。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处