Journal of Orthopaedic Translation:三维超声成像提供可靠性媲美X光的脊柱侧弯角度测量

超声成像在脊柱评估中的应用能大大减少青少年特发性脊柱侧弯(AIS)患者所受的X光辐射暴露。2021年基于164名AIS患者对照数据研究显示,超声和X光在脊柱侧弯评估中有非常好的相关性和一致性,超声测量角度的准确性可与X光媲美。论文发表在骨科领域期刊《Journal of Orthopaedic Translation》,收录于全球著名学术期刊出版商Elsevier的ScienceDirect电子数据库。

过往已有多项研究论证了中慧医学成像的三维超声成像脊柱侧弯评估系统Scolioscan®可靠有效,不过这些研究在测量超声角度时以脊柱棘突为参考,导致了对X光Cobb角的低估。本次研究使用横突来衡量脊柱在冠状面的弯曲程度,通过新的三维超声成像重建方法生成具有更多脊柱侧面特征的图像,从而进行更精准的角度测量。研究人员测试了同一操作者两次扫描之间和两个操作者扫描之间的差异性,以及同一评估者两次测量之间以及两个评估者测量之间的差异性,并比较超声UCA角和X光Cobb角的差异。

人体脊柱在胸椎和腰椎的位置与背部皮肤表面的距离不同,此前研究用患者的背部表面作为参考得到超声体投影图像,而这次研究采用了不同的体投影方式,基于皮肤底下脊柱不同位置的不同深度生成冠状图像,令横突、椎板和关节突等双侧的椎体特征更加清晰可视,提高了划线测量的准确度。

实验设置两名操作者进行扫描和两名评估者进行测量,试验同一人的不同扫描或测量之间、不同人的扫描或测量之间是否存在科学的可重复性。

实验的两个阶段分别测试超声的可靠性和有效性,Scolioscan®作为超声检测设备。50名和164名AIS患者参与了这两个阶段,患者在同一天接受双平面X光和三维超声扫描。

在50名患者(11名男性和39名女性,平均年龄15.2岁)参与的可靠性调查中,以包括组内相关系数(ICC)、平均绝对误差(MAD)和测量标准误差(SEM)的多个衡量指标评判可靠性,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。研究团队使用SPSS的windows 20.0版本进行数据分析。

在对胸椎和腰椎弯曲角度的测量中,同一操作/评估者两次扫描/测量之间以及两个操作/评估者之间的ICC值高达0.925以上,代表了Scolioscan®的高度可靠性。

在有效性调查中,之前参与可靠性调查的50名患者和另外的114名患者组成了164名的研究对象群体(33名男性和131名女性,平均年龄15.1岁),团队对比超声和X光的测量结果,发现了两者非常好的线性相关性(R2=0.888),超声UCA角和X光Cobb角之间的平均绝对误差不超过3°,测量标准误差不超过1.5°,83%的弯曲在超声和X光检查中的差异不超过5°,显示Scolioscan®的检测结果和X光近乎一致,有效反映患者的脊柱弯曲程度。

本次研究验证了Scolioscan®超声检测和X光在脊柱侧弯测量中有很好的相关性和一致性。和X光Cobb角相比,超声UCA角也能在青少年特发性脊柱侧弯的评估中提供可靠有效的参考数据。AIS患者可以通过超声成像,得到不受次数限制的评估和监测,这减少了他们在病情跟进过程中受到的辐射,这一安全的检测方法同样适用于脊柱侧弯的大规模筛查。

Scolioscan®的可靠性和准确性得到20多篇顶级国际医学期刊论文的数据支持

Journal of Orthopaedic Translation (JOT)

一本同行评审的开放获取期刊,由华裔骨科学会(Chinese Speaking Orthopaedic Society,CSOS)和国际华人骨研学会(International Chinese Musculoskeletal Research Society,ICMRS)共同主办,重点关注当下快速发展的骨科转化研究领域。目前骨科领域已有众多高质量期刊,但缺乏专门针对骨科转化研究领域的期刊。从临床医生到基础科研人员,转化研究正迅速为科学界所重视。要想真正改善人们的健康,细胞和分子水平领域的科研成果必须在临床中得到有效且适当的应用。通过一份专攻转化研究领域的期刊,展示最前沿的知识,让引领骨科转化领域的研究者们相互交流、共同提高专业知识,这是推动骨骼肌肉护理学发展的不朽一步。JOT旨在成为该领域的学术研究纽带,同时欢迎广大研究人员投稿,共同推动骨科转化领域发展。JOT致力于研究骨骼肌肉主题相关的转化医学领域的研究和问题,主要发表能够发现并填补基础研究、临床应用(从实验室到临床)或社区应用(从实验室到社区)之间科学知识空白的研究成果。

阅读科研论文:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214031X21000292

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