对脊柱侧弯而言进行早期的检查是非常重要的一个环节,通过医学影像技术对脊柱侧弯进行检查来评估病情及其发展状况,这对医生进行诊治方法的决策有参考意义。在临床应用场景中X射线常用来对脊柱侧弯患者进行影像学检查,医生在X光片图像上进行测绘计算得到Cobb角以得到定量的评估指标。然而X射线具有辐射性,不适用于做多次检查的场景,且其手工测绘方法易导致测量误差。超声成像是一种无辐射、低成本、便携性高、普及程度较高的医学影像技术,已被广泛应用于临床医学检查、诊断与治疗领域。传统超声成像因其视野受限的问题,常常需要借助各种拓展视野技术,例如二维、三维、2.5维等宽景成像技术,这拓展了超声成像的应用范围。然而,二维超声局限于平面无法准确获得三维信息,三维超声存在重建时间长、分辨率较低、对硬件资源要求高等缺陷,而2.5维成像技术则存在对扫描手法要求高、不易扫描到特定目标等问题,因此研究并开发一个对脊柱侧弯能自动检测定位椎骨标识的位置信息并具有三维可视化、交互性良好、多方位视角观察等特点的计算机辅助检测系统显得尤为必要。本文提出一种基于目标检测与聚类的脊柱侧弯椎骨标识位置检测方法,同时,设计和实现了一个脊柱侧弯三维结构可视化与测量系统。该系统首先利用基于深度学习的目标检测算法对横突和棘突进行检测定位,把检测得到的位置数据利用聚类得到聚类中心作为最终的位置信息,实现由粗定位到细定位的过程,再利用计算机图形学几何学方法,依次计算每个检测到的椎骨的位置姿态参数并利用VTK实现将椎骨模型按照位置姿态参数连接组合成一个脊柱三维模型。本文设计了相应的体模实验和临床在体实验,实验表明本系统具有测量误差小和交互性良好的特点,为医生提供直观、多视角的观察手段,有较高的临床应用价值。