0% Complete
فارسی
Home
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
Automated Tibial Bone Segmentation using 2D Swin-Unet on Knee X-ray Images
Authors :
Ali Kazemi
1
Abolfazl Zamanirad
2
Soodabeh Esfandiary
3
Ebrahim Najafzadeh
4
Mohammad Hossein Nabian
5
Parastoo Farnia
6
Alireza Ahmadian
7
1- دانشگاه علوم پزشکی تهران
2- دانشگاه علوم پزشکی تهران
3- دانشگاه علوم پزشکی تهران
4- دانشگاه علوم پزشکی ایران
5- دانشگاه علوم پزشکی تهران
6- دانشگاه علوم پزشکی تهران
7- دانشگاه علوم پزشکی تهران
Keywords :
Tibial Plateau Fracture،Medical Image Segmentation،Swin-Unet،X-ray Imaging،Deep Learning
Abstract :
Tibial plateau fractures (TPFs), which account for approximately 1% of all bone fractures, represent a complex subset of knee injuries with significant clinical implications if not accurately diagnosed and managed. The accurate diagnosis of TPFs from radiographs is challenged by subtle fracture lines and significant inter-observer variability in manual segmentation. To address these limitations, this study evaluates the performance of a Transformer-based deep learning model, Swin-Unet, for automated and precise tibial segmentation. A retrospective dataset comprising 958 anterior-posterior and lateral radiographs from 220 patients with TPFs was curated. Ground truth masks of the tibia bone were manually annotated and validated through a multi-stage review by orthopedic surgeons. Following preprocessing steps, including contrast enhancement with Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization (CLAHE), a 2D Swin-Unet architecture featuring patch-based self-attention mechanisms was trained. The optimized Swin-Unet model demonstrated high fidelity, achieving a mean Dice Similarity Coefficient (DSC) of 0.8314, a mean Intersection over Union (IoU) of 0.7374, and an overall accuracy of 0.9735 on the validation set. Qualitative analysis confirmed the model's ability to accurately delineate tibial boundaries. In conclusion, this study validates the Swin-Unet model as a robust and efficient framework for automated tibial segmentation. By mitigating the challenges of manual delineation, this approach holds significant promise for improving the consistency of orthopedic diagnostic workflows. It serves as a foundation for AI-driven clinical decision support in musculoskeletal imaging.
Papers List
List of archived papers
Recent Advances and Open Challenges in Explainable AI for Deep Learning-based Recommender Systems
Narjes Badpar - Azita Shirazipour - Seyed Javad Mirabedini
حسابداری مصرف منابع
مهدی هاتفی - صبا نورالهی
Conductive Hydrogels in Biomedical Engineering: Current Status and Challenges
Elham Amiraslani - Zahra Mohammadi
بررسی کاربرد تکنیک های هوش مصنوعی در سیستم های توصیه گر
آسیه یاوری - علی اکبر نقابی
تاثیر اختلاف قیمت خرید و فروش سهام و اهرم مالی بر مدیریت سود واقعی با تاکید بر نقش تعدیلی حاکمیت شرکتی
هادی اله قلیان - مهدی زینالی
Freeze-Dried Oxidized Alginate–Gelatin Scaffold Coated with Reduced Graphene Oxide for Bone Tissue Engineering
Mohsen Aghababaei Tafreshi - Sameereh Hashemi-Najafabadi - Nafiseh Baheiraei
نقش کلیدی نانولوله های کربنی در بهبود همزمان خواص مکانیکی، ضدباکتریایی و زیست سازگاری پوشش های HA-Ta2O5 بر روی آلیاژهای حافظه دار NiTi
نازیلا هوراندقدیم - جعفر خلیل علافی
بررسی چالش ها و راهکارهای مدیریت منابع در شبکه های بی سیم اینترنت اشیا با تمرکز بر محاسبات مه و لبه
سعیده نادری - سید حمید غفوری مهدی آباد
اینترنت اشیا:امنیت و کاربرد ها در پزشکی و صنعت
سجاد یوسفی - مریم پورنجف - مبینا رضایی
Ensemble Learning–Based Surrogate Models for Non-Invasive Estimation of Corneal Mechanical Properties
Seyed Sadjad Abedi Shahri - Mitra Baradari - Iman Zoljanahi Oskui
more
Samin Hamayesh - Version 42.5.2