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Precise Cobb Angle Measurement System Based on Spinal Images Merging Function - 04/11/18

Doi : 10.1016/j.irbm.2018.09.002 
S. Lee a, J.S. Lee b, J.P. Kim c, K. Kim d, C.H. Hwang e, , K.-i. Koo a,
a Department of Biomedical Engineering, University of Ulsan, Ulsan, Republic of Korea 
b Department of Orthopedic Surgery, School of Medicine, Pusan National University Hospital, Pusan, Republic of Korea 
c Mobile Healthcare Laboratory, Samsung Advanced Institute of Technology, Suwon, Republic of Korea 
d Department of Electronics and Control Engineering, Hanbat National University, Daejeon, Republic of Korea 
e Department of Physical Medicine and Rehabilitation, Ulsan University Hospital, University of Ulsan College of Medicine, Ulsan, Republic of Korea 

Corresponding authors.

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Abstract

Background

Convenient and precise measurement of the Cobb angle using a small size X-ray detector has been required for local clinics.

Methods

Cobb angle measurement system using a conventional X-ray source and detector is proposed for accurate Cobb angle measurement. The system consists of a conventional X-ray source, a ruler-added X-ray table, a conventional X-ray detector, and an image processing program. The X-ray table has the lead ruler patterns. The patterns remain white ruler patterns on X-ray images. The proposed image processing program merges the three spinal X-ray images into one whole spinal X-ray image by detecting the ruler patterns on the three spinal X-ray images.

Results

In order to evaluate our program, Cobb angle measured in the merged image is compared with Cobb angle measured in the X-ray image taken by a large X-ray detector. Average of difference between them is 2.251 degree and standard deviation is 1.339.

Conclusion

The developed measurement system demonstrated its measurement performance accurately and practically.

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Graphical abstract

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Highlights

Precise Cobb angle measurement system consists of three parts.
A ruler-added table, an image processing program, a typical X-ray imaging system.
The table has the lead ruler patterns to remain white ruler patterns on X-ray images.
The proposed program merges the three spinal images into one whole spinal image.
This merging enables to measure the Cobb angle precisely.

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