青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸校正身高的測算方法比較及可行性分析

張勇，劉洋，趙黎，黨曉謙，陶惠人*

(1.深圳大學總醫(yī)院骨科，廣東 深圳 518055；2.空軍軍醫(yī)大學生物醫(yī)學工程學院計算機應用教研室，陜西西安 710003；3.英華骨科醫(yī)生集團，上海 200092；4.西安交通大學第二附屬醫(yī)院骨科，陜西 西安 710003)

青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸(adolescent idiopathic scoliosis，AIS)是青少年最常見的脊柱畸形之一，青春期身高的變化是導致畸形進展的重要因素，由于側(cè)凸畸形導致患者身高實際值與測量值之間存在差值，且差值隨著畸形的加重而增大，為臨床上準確評價實際身高造成困難。而準確評價實際身高對于研究AIS的相關問題十分重要。校正身高是研究身高實際值及畸形發(fā)展變化的重要參數(shù)[1-2]，但國際上目前尚無準確測算校正身高的理想方法，而如何測算校正身高是準確評價AIS實際身高和預測側(cè)凸進展的關鍵問題。目前臨床上測算校正身高的方法主要采用手工選點置線拉直后測算獲得，這種方法可直接測算校正身高，但手工測量的操作復雜，實用性較差，因此臨床上提出幾種常用的通過側(cè)凸角度間接獲得校正身高的方法[3-6]，這些方法雖然操作較直接測量方法簡便，但結果的準確性卻不理想[7]。因此，本研究提出計算機輔助測量方法測算校正身高，通過比較青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸校正身高的三種測算方法，評價方法的準確性和可重復性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取30例女性AIS患者，患兒初次就診前未行任何治療，無脊柱脊髓和雙下肢的其他疾病。年齡10～13歲，平均11.6歲；Cobb角10°～45°，平均26.1°；胸彎18例，胸腰彎9例，腰彎3例。

1.2 數(shù)碼圖片獲取 對30例AIS患者在相同標準下拍攝站立位前后脊柱全長正位X線片，拍片時要求患者站立位，雙足分開，與雙肩等寬，雙膝、髖關節(jié)自然伸直，雙肩放松，雙手自然下垂于身體兩側(cè)，下頜抬平，雙眼平視前方。本研究為保證獲取數(shù)碼圖片的大小和分辨率相同，并保證獲取站立位前后脊柱全長正位X線片的放大率小于5%，參照以往研究標準，要求投照距離為2.0 m，拍片時患者背對投照板[6]。

1.3 校正身高的測算

1.3.1 手工測量方法測算校正身高 在獲取的脊柱全長正位X線片上，采用Kono等[6]提出的手工測量脊柱長度的方法測量C7椎體中心點至S1上緣中點的脊柱長度，與C7椎體中心點至S1上緣高度的差值即為校正身高(見圖1～2)。

1.3.2 計算機輔助測量方法測算校正身高 在獲取的數(shù)碼圖片上，采用Zhang等[8-9]提出的計算機輔助測量脊柱長度的方法測量T1上終板至L4下終板的脊柱長度(L)，與T1上終板至L4下終板高度(H)的差值即為校正身高(見圖3)。

注：SL-C7椎體中心點至S1上緣中點的脊柱長度；SH-C7椎體中心點至S1上緣高度 注：L-T1上終板至L4下終板的脊柱長度；H-T1上終板至L4下終板高度

1.4 三種校正身高測算方法的準確性評價 由同一骨科醫(yī)師對30例AIS患者的臨床資料，在前后站立位脊柱全長正位片上分別采用計算機輔助測量方法、手工測量方法和Bjure公式測算校正身高，計算均值和標準差，比較三種測算方法的結果是否存在差異。

1.5 計算機輔助測量方法測算校正身高的可靠性評價 為評價不同觀察者間的可靠性，由3名骨科醫(yī)師經(jīng)過培訓后各自采用計算機輔助測量方法測算校正身高，然后比較3名醫(yī)師測量結果的相關性；為評價同一觀察者內(nèi)的可靠性，由同一骨科醫(yī)師采用計算機輔助測量方法測算校正身高，并在間隔4周后再次測量，比較兩次測量結果的相關性。

2 結 果

30例AIS患者由同一骨科醫(yī)師分別采用計算機輔助測量方法、手工測量方法和Bjure公式測算校正身高，計算均值和標準差。由于30例患者三種測量方法的結果均服從正態(tài)分布，方差分析結果表明，三種測量方法差異有統(tǒng)計學意義(F=112.718，P<0.001)，三組數(shù)據(jù)間進一步行兩兩比較采用LSD-t檢驗，結果如表1所示。由表1可見，手工測量組和計算機輔助測量組測算校正身高兩組均數(shù)比較差異無統(tǒng)計學意義，手工測量組和Bjure公式組、計算機輔助測量組和Bjure公式組測算校正身高組間比較差異均具有統(tǒng)計學意義，說明與Bjure公式測算校正身高相比，計算機輔助測量方法測算校正身高更接近于手工測量方法測算的校正身高。

根據(jù)3名經(jīng)過培訓的骨科醫(yī)師各自采用計算機輔助測量方法測算30例AIS患者的校正身高，計算不同觀察者間的組內(nèi)相關系數(shù)；根據(jù)同一骨科醫(yī)師采用計算機輔助測量方法測算30例AIS患者的校正身高，并在間隔4周后再次測量校正身高，計算同一觀察者不同測量時間的組內(nèi)相關系數(shù)。結果如表2所示。由表2可知，計算機輔助測量方法測算校正身高同一觀察者不同時間的ICC為0.998，不同觀察者間的ICC為0.977，表明計算機輔助測量方法測算校正身高的可重復性較好。

表1 三種校正身高的測量方法測算結果兩兩比較

表2 計算機輔助測量方法測算校正身高同一觀察者內(nèi)和不同觀察者間組內(nèi)相關系數(shù)結果

3 討 論

3.1 校正身高的重要性及其在AIS研究中的應用價值 校正身高是研究AIS相關問題的重要參數(shù)，準確測量校正身高，有助于深入理解AIS在發(fā)生、發(fā)展中出現(xiàn)的生長發(fā)育異常問題，側(cè)凸角度會影響身高的測量值，只有對身高校正后獲得實際身高才能客觀反映AIS的生長發(fā)育特點，否則可能得出相反的結論[10]。校正身高在研究AIS生長發(fā)育特點的作用不容忽視，因為校正身高的變化是判斷脊柱剩余生長潛力的重要參數(shù)[11]，脊柱剩余生長潛力是畸形進展的重要因素[12]，因此本研究提出快速、準確地測算校正身高的方法，對深入研究青春期AIS生長發(fā)育特點，準確判斷脊柱剩余生長潛能，有效預測畸形進展具有重要意義。

3.2 校正身高測算方法的準確性分析 目前臨床上測算校正身高的方法主要采用手工選點置線拉直后測量獲得脊柱長度，計算與脊柱的高度之差獲得，但手工測量操作復雜，實用性較差，因此臨床上提出幾種常用的通過側(cè)凸角度對垂直高度校正后間接獲得校正身高的方法[3-6]，這些方法雖然操作較直接測量方法簡便，但結果的準確性卻不理想，Bjure等[3]的方法忽略了代償彎的影響，且不適用于小角度脊柱側(cè)凸應用；Kono等[6]考慮了代償彎對脊柱長度的影響，較Bjure等方法的準確性有所提高，但對于Cobb角小于25°的輕度側(cè)凸有身高丟失出現(xiàn)負值的局限性；Ylikoski[4]研究的特點是其方程適用于不同程度的脊柱側(cè)凸，但缺乏準確性評價。Stokes[5]方程分別對單彎和雙彎進行矯正，提高了計算方法的針對性，并可以計算側(cè)凸角度變化后對身高的影響。Tyrakowski等[7]對以上四種方法綜合比較評價方法的準確性，結果發(fā)現(xiàn)不同方法計算的校正身高總體差異顯著，并且不同方法兩兩比較亦具有顯著差異，認為應用患者Cobb角計算校正身高并不準確，而準確測算校正身高是AIS相關問題研究需要解決的重要問題。本研究發(fā)現(xiàn)，在評價畸形變化情況時，較小的校正身高測算差異即會對研究結果產(chǎn)生較大的影響。由于目前尚沒有較好的準確測算校正身高的方法，導致臨床上許多研究依然采用以上方法測量校正身高，從而直接影響研究結果的準確性，因此，準確可靠的測算校正身高，是評價畸形變化情況必須解決的關鍵問題。為此，本研究提出了計算機輔助測量方法測算校正身高，該方法與手工測量方法比較，其準確性與手工測量值相當，同一觀察者內(nèi)和不同觀察者間組內(nèi)相關系數(shù)值均較高，說明其可重復性較好；與目前臨床上常用的Bjure公式測算校正身高的方法比較，計算機輔助測量方法測算校正身高更接近于手工測量方法測算的校正身高，說明其測算結果較Bjure公式更為準確。

綜上所述，校正身高是研究AIS生長發(fā)育特點及預測畸形變化情況的關鍵指標，目前臨床上尚沒有準確可靠的測算校正身高的方法，本研究在以往手工測算校正身高的基礎上，提出計算機輔助測量方法測算校正身高，該方法操作簡單，準確性和可重復性均較好，既克服了手工測量操作復雜的局限，同時也彌補了Bjure公式應用側(cè)凸角度計算校正身高準確性較差的缺點，在AIS相關研究中具有重要的應用價值。