北美脊柱协会官刊 | 超声检测脊柱侧弯不同冠状面角度的可靠性和有效性对比研究：Scolioscan®检测结果可靠有效

荷兰乌得勒支大学整形外科教授兼主席、脊柱侧弯临床医学中心创始人;

曾任北欧脊柱畸形协会（NSDS）主席、国际脊柱畸形研究协会（IRSSD）主席，在脊柱侧弯研究协会担任委员会职务，国际脊柱科学促进组织 (IGASS) 的董事会成员，荷兰骨科协会副会长兼科学秘书，SRS、Eurospine、AO-Spine 和 Yves Cotrel 基金会等多个国际科学协会的成员

当前各种检测手段仍存在短板，如躯干旋转测量仪因肌肉、脂肪、姿势等因素的影响精准度不足，X光和EOS成像不可避免地造成电离辐射，MRI虽无辐射，却难以看清骨皮质，且昂贵耗时，患者也无法在直立姿势下接受检查。超声成像在骨头的创新应用提供了新的解决方案，为脊柱侧弯疾病的防控打开了新的空间。

中慧医学成像的Scolioscan^®是全球首个也是唯一一个三维超声脊柱侧弯评估系统，科研论证了它的检测结果有效可靠，既为受检者免去辐射困扰，也便于为患者定制个性化的治疗方案，可应用于大规模学校筛查和临床病情追踪上。

Scolioscan^®800系列设备

这项2018年的科研项目使用中心频率7.5 MHz、探头宽度7.5 cm的Scolioscan®SCN801设备进行扫描，Scolioscan®配套软件Scoliostudio从体投影图像中提取骨头特征，根据棘突阴影自动划线，测量出自动棘突角（下图B），手动棘突角（下图C）和手动横突角（下图D）则根据胸椎/腰椎的骨头阴影划出两条最倾斜的线再计算得出。33位患者包括男性和女性，他们脊柱侧弯的Cobb角范围在3°~90°之间。

A：冠状面Cobb角

B：自动棘突角

C：手动棘突角

D：手动横突角

Scoliostudio界面

实验设置两名观察者（实验人员），分为两个阶段，第一阶段排除扫描过程的差异影响，观察者对一组扫描影像随机进行分析测量，实验的第二阶段将扫描过程的差异影响考虑在内，观察者扫描患者脊柱并直接对这些扫描影像进行分析测量。

每位患者总共接受三次Scolioscan^®扫描。观察者1扫描两次，观察者2扫描一次，两名观察者分别对自己扫描一次的影像进行一次角度测量；至于观察者1额外扫描一次的影像，观察者1测量两次，观察者2测量一次。通过对测量结果的统计分析，研究团队在考虑（上图黑色标记）和不考虑（上图灰色标记）扫描差异的两种情况下分别衡量同一观察者两次测量之间以及两个观察者之间的差异性。

Scolioscan^®测量结果的可靠性

研究团队使用Windows的SPSS 22.0软件进行数据分析，以组内相关系数（ICC）评定可靠性，ICC值介于0～1之间，0.8~1表示非常可靠，0.6~0.79表示可靠性中等，小于等于0.6表示可靠性存疑。

实验中，自动棘突角、手动棘突角和手动横突角这三个冠状面角度的ICC值介于0.84~1之间，数据证明超声测量脊柱侧弯角度的结果可靠性优秀，与传统Cobb角的可靠性（0.83–0.99）相符。

Scolioscan^®测量结果的有效性

团队用线性回归分析和Bland-Altman一致性分析来判定超声角度的有效性。

在第一步的线性回归分析中，三个冠状面超声角度都呈现出与Cobb角非常好的线性相关性，判定系数R²最低录得0.97，最高录得0.992。

在第二步的Bland-Altman一致性分析中，经线性回归方程式校准后的三个冠状面超声角和Cobb角的一致性令人满意，自动棘突角、手动棘突角和手动横突角的平均绝对误差（MAD）均小于5°，分别是4.9°±3.2°、4.5°±3.1°和4.7°±3.6°，三者无明显差异。

事实上，本次实验中胸椎和腰椎位置测得的超声角比Cobb角分别小23~27%和15%~27%，对此Rene Castelein教授和他的团队成员早有预期，由于成像原理不同，超声和X光影像的投影对象并不完全相同：X光测量基于脊柱体本身，超声测量的位置则偏脊柱后侧。团队指出，Scolioscan^®超声角度是对脊柱三维复杂变形的简化式呈现，判定脊柱侧弯测量方法的指标并非测量出来的角度是否与Cobb角相近，而是该角度能否准确评估脊柱变形的严重程度，角度值的略微差异并不意味着该测量方法的作用打了折扣。

本次研究得出结论，Scolioscan^®测量的超声角与X光测量的Cobb角有非常高的相关度。不论是基于横突还是棘突测量的超声角，其可靠性和有效性都得到数据支持，二者并无差异。

临床研究数据证实Scolioscan®三维超声脊柱侧弯评估系统的检测结果值得信赖，能有效配合临床诊断和治疗。它弥补了现行检测手段的短板，具有安全无辐射、经济效益高、操作简易、便携灵活等优点，更可以应用于肌骨层面的探测，未来发展空间巨大。