レントゲン写真を用いた踵-第5中足骨角度の自動検出．台湾の軍人新兵の扁平足のコンピュータ支援診断

Automatic Detection of Calcaneal-Fifth Metatarsal Angle Using Radiograph: A Computer-Aided Diagnosis of Flat Foot for Military New Recruits in Taiwan.

• Chin-Hua Yang
• Kuei-Ting Chou
• Mu-Bai Chung
• K S Chuang
• Tzung-Chi Huang

抄録

扁平足（ペスプラヌス）は台湾の軍隊新兵の最も重要な身体検査項目の一つである。現在、扁平足の診断は主に踵骨第5中足骨（CA-MT5）角のX線検査に基づいており、アーチ角としても知られています。しかし、アーチ角の手動測定は時間がかかり、異なる検査者間で一貫性がないことが多い。本研究では、70名の男性軍人新兵を対象とした。左右の足の側面X線画像を取得し、相互情報登録（MI）を用いてアーチ角を自動計算した。踵骨と第5中足骨の2つの重要な骨の画像を側方X線写真から分離して参照画像を作成し、テンプレート画像と比較してアーチ角を算出した。このコンピュータ計算されたアーチ角の結果を2名の放射線科医による手動測定結果と比較したところ、本法のアーチ角自動測定法は高い整合性を有していることがわかった。また、この方法は放射線科医A、Bの測定結果と比較して、それぞれ97％、96％という高い精度を有していた。この結果から、我々のMI登録測定法はCA-MT5角度を正確に測定することができないだけでなく、時間を節約し、ヒューマンエラーを減らすことができることが示された。この方法はアーチ角度測定の一貫性を高めることができ、扁平足の診断に臨床応用できる可能性がある。

Flatfoot (pes planus) is one of the most important physical examination items for military new recruits in Taiwan. Currently, the diagnosis of flatfoot is mainly based on radiographic examination of the calcaneal-fifth metatarsal (CA-MT5) angle, also known as the arch angle. However, manual measurement of the arch angle is time-consuming and often inconsistent between different examiners. In this study, seventy male military new recruits were studied. Lateral radiographic images of their right and left feet were obtained, and mutual information (MI) registration was used to automatically calculate the arch angle. Images of two critical bones, the calcaneus and the fifth metatarsal bone, were isolated from the lateral radiographs to form reference images, and were then compared with template images to calculate the arch angle. The result of this computer-calculated arch angle was compared with manual measurement results from two radiologists, which showed that our automatic arch angle measurement method had a high consistency. In addition, this method had a high accuracy of 97% and 96% as compared with the measurements of radiologists A and B, respectively. The findings indicated that our MI registration measurement method cannot only accurately measure the CA-MT5 angle, but also saves time and reduces human error. This method can increase the consistency of arch angle measurement and has potential clinical application for the diagnosis of flatfoot.