美国骨科研究学会官方期刊论文：三维超声是有效评估AIS患者脊柱旋转角的创新无辐射方式
多项研究已经证明三维超声成像是脊柱侧弯评估的可靠手段。前期研究验证了三维超声成像测量脊柱冠状面与矢状面曲度的准确性，而脊椎的轴向旋转（axial vertebral rotation, AVR）同样也能得到有效测量，其有效性和可靠性得到了研究数据的支持，论文发表在美国骨科研究学会的官方期刊《JOR Spine》上。
青少年特发性脊柱侧弯（adolescent idiopathic scoliosis, AIS）是一种三维脊柱形变。除了评估冠状面和矢状面上的脊柱形变，轴向转是脊柱侧弯的重要评估依据，也是预测弯曲进展的重要风险因素之一。对支具佩戴、特定运动疗法（physiotherapeutic scoliosis-specific exercises，PSSE）等非手术治疗方法的评估，通常依据的正是它们对脊椎旋转的矫正效果。因此，能准确测量AVR的工具对管理弯曲进展至关重要。
脊柱冠状面超声影像
脊柱矢状面超声影像
目前有哪些主流的AVR角测量手段？
01.脊柱侧弯测量尺
弊端：辐射剂量高；只能采用卧位姿势，而卧位与站立位的耦合关联性尚未有文献支持。
04.MRI（磁共振成像）
利用人体组织中某种原子核的核磁共振现象，将所得射频信号经过电子计算机处理，重建出人体某一层面的图像。没有辐射暴露的危险，可准确测量AVR角。
弊端：仪器昂贵；只能采用卧位姿势，而卧位与站立位的耦合关联性尚未有文献支持；成像时间较长。
由于现行的脊柱侧弯检测方式各有缺憾，中慧医学成像的创新三维脊柱超声成像技术Scolioscan®得到青睐，它对冠状面和矢状面上脊柱弯曲的测量评估得到多项研究数据支持，20多篇国际医学出版物文章证明其可靠性和准确性。此项研究进一步通过与EOS的对比，验证三维超声成像测量AIS患者AVR角的有效性及可靠性。
研究活动中的三维超声检测使用中慧医学成像的脊柱侧弯评估设备Scolioscan®，这台仪器配置宽度为7.5 cm、中心频率为7.5 MHz的线阵超声探头，结合电磁空间传感器以记录扫描过程中探头的位置及方向，扫描时间大约30秒钟。
Scolioscan®超声探头
Scolioscan®电磁空间传感装置
三维超声在直立的姿势下即可检测，保持脊柱的自然弯曲状态，由支撑柱从锁骨和髂骨处固定检测者姿势，保持成像的稳定性。
可靠性
由于三维超声检查的脊柱扫描和角度测量是人工操作的，脊柱轴向旋转的评估便有可能受到人为因素的影响，因此研究团队对三维超声测量AVR角度的可靠性进行了实验论证。
研究团队使用组内相关系数（intra-class
correlation coefficient，ICC）、平均绝对误差（mean absolute difference，MAD）、测量标准误（standard error measurement，SEM）和Bland–Altman偏差这几个指标，衡量三维超声检查中同一操作员两次扫描之间以及两个操作员/测量员之间的结果差异性。
A. 可靠性验证——评估扫描操作的可重复性
检验同一操作员两次扫描之间以及两名操作员扫描之间的结果差异性
研究团队安排了20名AIS患者（Cobb角度：26.6 ± 9.1°）接受两次三维超声扫描，其中10名患者的两次扫描由同一个人进行，另外10名患者由两个操作员进行两次扫描。
分析结果显示，同一操作员两次扫描结果之间的ICC、MAD、SEM分别是0.975、1.6°、1.4°，两名操作员扫描结果之间的ICC、MAD、SEM分别是0.969、2.2°、1.7°。大于0.95的ICC值证明三维超声在AVR测量上有高度的可靠性。
Bland–Altman分析显示连续扫描的偏差小于0.5°，说明通过不同扫描操作获取的图像测量AVR角的结果具备一致性，可靠性得到数据验证。
检验同一测量员两次测量之间以及两名测量员测量之间的结果差异性
研究团队安排了两名测量员测量三维超声影像中的AVR角度，一名测量员为高年资的相关软件使用者，另一位则为低年资的相关软件使用者。他们独立工作，通过Scoliostudio软件，分别从相同的扫描结果中挑选出经过重构的水平面图像，用于测量AVR角，这项工作他们进行了两次，中间间隔一周。
Scoliostudio软件对Scolioscan®扫描得到的影像进行三维测量分析
最后的分析结果显示，测量员1两次测量之间的ICC、MAD、SEM分别是0.987、1.2°、1.1°，测量员2两次测量之间的ICC、MAD、SEM分别是0.969、1.9°、1.6°，Bland–Altman分析显示两名测量员各自连续测量的偏差均小于0.5°。
两名测量员AVR测量结果之间的ICC、MAD、SEM分别是0.953、2.2°、2.0°，Bland–Altman分析显示两名测量员测量之间的偏差小于0.5°。
尽管高年资和低年资测量员测量结果间的MAD有2.2°，但在实际临床应用中，这个数值在容许值以内，且相应的ICC大于0.9。由此可见，有不同经验的测量员使用自定义的三维分析软件都能够实现可靠的AVR测量，而更丰富的测量经验有助于结果准确度的提高。
有效性
EOS
（图片源于网络）
比较两种检测方式的AVR角度测量结果，统计得出两者的ICC、MAD、SEM分别是0.930、2.7°、2.4°，Bland–Altman分析显示两种检测结果之间的偏差小于1°。
皮尔逊相关性分析绘图显示三维超声和EOS测量AVR的结果呈高度相关（R2=0.901），二者无显著差异（p=0.205）。
此外，对比EOS测出的Cobb角度和三维超声对Cobb角的测算，差异值和平均值均没有明显的相关性，表明椎体旋转程度对实验结果没有影响。
多个统计数据证明三维超声和EOS在AVR测量上具有一致性，且在本研究中（实验对象的脊柱曲度范围为12.0–55.3°），脊柱旋转的严重程度未对二者的差值造成影响。
研究得出结论：三维超声测量AIS患者的脊柱侧弯旋转角——AVR角有效可靠，在大规模筛查、病人随访、非手术治疗效果评估上是具备广泛应用前景的影像和分析工具。
三维超声技术作为X光、CT等传统放射影像的有力补充，可有效评估脊柱侧弯的发展，为轻度和重度患者提供矫正支具佩戴、针对性物理运动等非手术疗法的效果反馈。创新科技突破想象，无辐射、30秒成像、便携、三维测量、高成本效益等技术优势使三维超声脊柱侧弯评估系统Scolioscan®在多种应用场景中大有可为，为儿童青少年奠定幸福成长的“脊”础。
研究论文：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jsp2.1259
