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
نقش هوش مصنوعی در تحول بهرهوری وتجربه مسافر در ایستگاههای مسافری راه آهن های مدرن ومقایسه آن با راه اهن های شهرهای ایران
طیبه قربان خانی - فرهاد احمدی
مدلسازی پیشبینی سکته مغزی با الگوریتمهای تقویتی و شبکههای عصبی در دادههای نامتعادل
ملیحه نیک سیرت - سیده فاطمه جوادی
تأثیر حسابداری منابع انسانی بر عملکرد مالی بانک قرض الحسنه مهر ایران
بهروز امیدی
کاربرد هوش مصنوعی در حملات سایبری: یک مرور تحلیل
سجاد یوسفی - مریم پورنجف - رویا شیخی زاده - زینب بازپور
Comparative Hemodynamic Analysis of Bicuspid and Tricuspid Aortic Valves Through CFD Simulation
Taha Samiazar - Mouoode Allahyari - Reyhaneh Mosaferchi - Julio Garcia Flores - Nasser Fatouraee
طراحی زنجیره تأمین سبز با رویکرد هوش مصنوعی و سیاستهای ESG
علیرضا فولاد - سبحان معارفوند - حسین پورابراهیم گیل کلایه - علی ایل سعادتمند
ارائه الگوی حسابداری منابع انسانی در شرکتهای دانش بنیان با رویکرد داده بنیاد
حسین بوداقی خواجهءنوبر - فخرالدین محمدرضایی - بهارک یادگار جمشیدی
هوش مصنوعی در ارزیابی عملکرد کارکنان دولت: چالشها، فرصتها و پیامدهای اخلاقی
حسین بوداقی خواجهءنوبر - بهارک یادگار جمشیدی
A Review of Large Language Models in Medicine: Applications, Challenges, and Future Directions
Elham Shameli - Seyed Mohsen Mirhosseini
انتخاب و ترکیب خودکار وظیفه در یادگیری چند وظیفهای
امیر خاکپور
more
Samin Hamayesh - Version 44.5.0