Journal of Orthopaedic Translation:三維超聲成像提供可靠性媲美X光的脊柱側彎角度測量

超聲成像在脊柱評估中的應用能大大減少青少年特發性脊柱側彎(AIS)患者所受的X光輻射暴露。2021年基於164名AIS患者對照數據研究顯示,超聲和X光在脊柱側彎評估中有非常好的相關性和一致性,超聲測量角度的準確性可與X光媲美。論文發表在骨科領域期刊《Journal of Orthopaedic Translation》,收錄於全球著名學術期刊出版商Elsevier的ScienceDirect電子數據庫。

過往已有多項研究論證了中慧醫學成像的三維超聲成像脊柱側彎評估系統Scolioscan®可靠有效,不過這些研究在測量超聲角度時以脊柱棘突為參考,導致了對X光Cobb角的低估。本次研究使用橫突來衡量脊柱在冠狀面的彎曲程度,通過新的三維超聲成像重建方法生成具有更多脊柱側面特徵的圖像,從而進行更精準的角度測量。研究人員測試了同一操作者兩次掃描之間和兩個操作者掃描之間的差異性,以及同一評估者兩次測量之間以及兩個評估者測量之間的差異性,並比較超聲UCA角和X光Cobb角的差異。

人體脊柱在胸椎和腰椎的位置與背部皮膚表面的距離不同,此前研究用患者的背部表面作為參考得到超聲體投影圖像,而這次研究採用了不同的體投影方式,基於皮膚底下脊柱不同位置的不同深度生成冠狀圖像,令橫突、椎板和關節突等雙側的椎體特徵更加清晰可視,提高了劃線測量的準確度。

實驗設置兩名操作者進行掃描和兩名評估者進行測量,試驗同一人的不同掃描或測量之間、不同人的掃描或測量之間是否存在科學的可重複性。

實驗的兩個階段分別測試超聲的可靠性和有效性,Scolioscan®作為超聲檢測設備。50名和164名AIS患者參與了這兩個階段,患者在同一天接受雙平面X光和三維超聲掃描。

在50名患者(11名男性和39名女性,平均年齡15.2歲)參與的可靠性調查中,以包括組內相關係數(ICC)、平均絕對誤差(MAD)和測量標準誤差(SEM)的多個衡量指標評判可靠性,ICC值介於0~1之間,0.8~1表示非常可靠,0.6~0.79表示可靠性中等,小於等於0.6表示可靠性存疑。研究團隊使用SPSS的windows 20.0版本進行數據分析。

在對胸椎和腰椎彎曲角度的測量中,同一操作/評估者兩次掃描/測量之間以及兩個操作/評估者之間的ICC值高達0.925以上,代表了Scolioscan®的高度可靠性。

在有效性調查中,之前參與可靠性調查的50名患者和另外的114名患者組成了164名的研究對象羣體(33名男性和131名女性,平均年齡15.1歲),團隊對比超聲和X光的測量結果,發現了兩者非常好的線性相關性(R2=0.888),超聲UCA角和X光Cobb角之間的平均絕對誤差不超過3°,測量標準誤差不超過1.5°,83%的彎曲在超聲和X光檢查中的差異不超過5°,顯示Scolioscan®的檢測結果和X光近乎一致,有效反映患者的脊柱彎曲程度。

本次研究驗證了Scolioscan®超聲檢測和X光在脊柱側彎測量中有很好的相關性和一致性。和X光Cobb角相比,超聲UCA角也能在青少年特發性脊柱側彎的評估中提供可靠有效的參考數據。AIS患者可以通過超聲成像,得到不受次數限制的評估和監測,這減少了他們在病情跟進過程中受到的輻射,這一安全的檢測方法同樣適用於脊柱側彎的大規模篩查。

Scolioscan®的可靠性和準確性得到20多篇頂級國際醫學期刊論文的數據支持

Journal of Orthopaedic Translation (JOT)

一本同行評審的開放獲取期刊,由華裔骨科學會(Chinese Speaking Orthopaedic Society,CSOS)和國際華人骨研學會(International Chinese Musculoskeletal Research Society,ICMRS)共同主辦,重點關注當下快速發展的骨科轉化研究領域。目前骨科領域已有眾多高質量期刊,但缺乏專門針對骨科轉化研究領域的期刊。從臨牀醫生到基礎科研人員,轉化研究正迅速為科學界所重視。要想真正改善人們的健康,細胞和分子水平領域的科研成果必須在臨牀中得到有效且適當的應用。通過一份專攻轉化研究領域的期刊,展示最前沿的知識,讓引領骨科轉化領域的研究者們相互交流、共同提高專業知識,這是推動骨骼肌肉護理學發展的不朽一步。JOT旨在成為該領域的學術研究紐帶,同時歡迎廣大研究人員投稿,共同推動骨科轉化領域發展。JOT致力於研究骨骼肌肉主題相關的轉化醫學領域的研究和問題,主要發表能夠發現並填補基礎研究、臨牀應用(從實驗室到臨牀)或社區應用(從實驗室到社區)之間科學知識空白的研究成果。

閲讀科研論文:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214031X21000292

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