青少年特发性脊柱侧凸校正身高的测算方法比较及可行性分析

张勇，刘洋，赵黎，党晓谦，陶惠人*

(1.深圳大学总医院骨科，广东 深圳 518055；2.空军军医大学生物医学工程学院计算机应用教研室，陕西西安 710003；3.英华骨科医生集团，上海 200092；4.西安交通大学第二附属医院骨科，陕西 西安 710003)

青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis，AIS)是青少年最常见的脊柱畸形之一，青春期身高的变化是导致畸形进展的重要因素，由于侧凸畸形导致患者身高实际值与测量值之间存在差值，且差值随着畸形的加重而增大，为临床上准确评价实际身高造成困难。而准确评价实际身高对于研究AIS的相关问题十分重要。校正身高是研究身高实际值及畸形发展变化的重要参数[1-2]，但国际上目前尚无准确测算校正身高的理想方法，而如何测算校正身高是准确评价AIS实际身高和预测侧凸进展的关键问题。目前临床上测算校正身高的方法主要采用手工选点置线拉直后测算获得，这种方法可直接测算校正身高，但手工测量的操作复杂，实用性较差，因此临床上提出几种常用的通过侧凸角度间接获得校正身高的方法[3-6]，这些方法虽然操作较直接测量方法简便，但结果的准确性却不理想[7]。因此，本研究提出计算机辅助测量方法测算校正身高，通过比较青少年特发性脊柱侧凸校正身高的三种测算方法，评价方法的准确性和可重复性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取30例女性AIS患者，患儿初次就诊前未行任何治疗，无脊柱脊髓和双下肢的其他疾病。年龄10～13岁，平均11.6岁；Cobb角10°～45°，平均26.1°；胸弯18例，胸腰弯9例，腰弯3例。

1.2 数码图片获取 对30例AIS患者在相同标准下拍摄站立位前后脊柱全长正位X线片，拍片时要求患者站立位，双足分开，与双肩等宽，双膝、髋关节自然伸直，双肩放松，双手自然下垂于身体两侧，下颌抬平，双眼平视前方。本研究为保证获取数码图片的大小和分辨率相同，并保证获取站立位前后脊柱全长正位X线片的放大率小于5%，参照以往研究标准，要求投照距离为2.0 m，拍片时患者背对投照板[6]。

1.3 校正身高的测算

1.3.1 手工测量方法测算校正身高 在获取的脊柱全长正位X线片上，采用Kono等[6]提出的手工测量脊柱长度的方法测量C7椎体中心点至S1上缘中点的脊柱长度，与C7椎体中心点至S1上缘高度的差值即为校正身高(见图1～2)。

1.3.2 计算机辅助测量方法测算校正身高 在获取的数码图片上，采用Zhang等[8-9]提出的计算机辅助测量脊柱长度的方法测量T1上终板至L4下终板的脊柱长度(L)，与T1上终板至L4下终板高度(H)的差值即为校正身高(见图3)。

注：SL-C7椎体中心点至S1上缘中点的脊柱长度；SH-C7椎体中心点至S1上缘高度 注：L-T1上终板至L4下终板的脊柱长度；H-T1上终板至L4下终板高度

1.4 三种校正身高测算方法的准确性评价 由同一骨科医师对30例AIS患者的临床资料，在前后站立位脊柱全长正位片上分别采用计算机辅助测量方法、手工测量方法和Bjure公式测算校正身高，计算均值和标准差，比较三种测算方法的结果是否存在差异。

1.5 计算机辅助测量方法测算校正身高的可靠性评价 为评价不同观察者间的可靠性，由3名骨科医师经过培训后各自采用计算机辅助测量方法测算校正身高，然后比较3名医师测量结果的相关性；为评价同一观察者内的可靠性，由同一骨科医师采用计算机辅助测量方法测算校正身高，并在间隔4周后再次测量，比较两次测量结果的相关性。

2 结 果

30例AIS患者由同一骨科医师分别采用计算机辅助测量方法、手工测量方法和Bjure公式测算校正身高，计算均值和标准差。由于30例患者三种测量方法的结果均服从正态分布，方差分析结果表明，三种测量方法差异有统计学意义(F=112.718，P<0.001)，三组数据间进一步行两两比较采用LSD-t检验，结果如表1所示。由表1可见，手工测量组和计算机辅助测量组测算校正身高两组均数比较差异无统计学意义，手工测量组和Bjure公式组、计算机辅助测量组和Bjure公式组测算校正身高组间比较差异均具有统计学意义，说明与Bjure公式测算校正身高相比，计算机辅助测量方法测算校正身高更接近于手工测量方法测算的校正身高。

根据3名经过培训的骨科医师各自采用计算机辅助测量方法测算30例AIS患者的校正身高，计算不同观察者间的组内相关系数；根据同一骨科医师采用计算机辅助测量方法测算30例AIS患者的校正身高，并在间隔4周后再次测量校正身高，计算同一观察者不同测量时间的组内相关系数。结果如表2所示。由表2可知，计算机辅助测量方法测算校正身高同一观察者不同时间的ICC为0.998，不同观察者间的ICC为0.977，表明计算机辅助测量方法测算校正身高的可重复性较好。

表1 三种校正身高的测量方法测算结果两两比较

表2 计算机辅助测量方法测算校正身高同一观察者内和不同观察者间组内相关系数结果

3 讨 论

3.1 校正身高的重要性及其在AIS研究中的应用价值 校正身高是研究AIS相关问题的重要参数，准确测量校正身高，有助于深入理解AIS在发生、发展中出现的生长发育异常问题，侧凸角度会影响身高的测量值，只有对身高校正后获得实际身高才能客观反映AIS的生长发育特点，否则可能得出相反的结论[10]。校正身高在研究AIS生长发育特点的作用不容忽视，因为校正身高的变化是判断脊柱剩余生长潜力的重要参数[11]，脊柱剩余生长潜力是畸形进展的重要因素[12]，因此本研究提出快速、准确地测算校正身高的方法，对深入研究青春期AIS生长发育特点，准确判断脊柱剩余生长潜能，有效预测畸形进展具有重要意义。

3.2 校正身高测算方法的准确性分析 目前临床上测算校正身高的方法主要采用手工选点置线拉直后测量获得脊柱长度，计算与脊柱的高度之差获得，但手工测量操作复杂，实用性较差，因此临床上提出几种常用的通过侧凸角度对垂直高度校正后间接获得校正身高的方法[3-6]，这些方法虽然操作较直接测量方法简便，但结果的准确性却不理想，Bjure等[3]的方法忽略了代偿弯的影响，且不适用于小角度脊柱侧凸应用；Kono等[6]考虑了代偿弯对脊柱长度的影响，较Bjure等方法的准确性有所提高，但对于Cobb角小于25°的轻度侧凸有身高丢失出现负值的局限性；Ylikoski[4]研究的特点是其方程适用于不同程度的脊柱侧凸，但缺乏准确性评价。Stokes[5]方程分别对单弯和双弯进行矫正，提高了计算方法的针对性，并可以计算侧凸角度变化后对身高的影响。Tyrakowski等[7]对以上四种方法综合比较评价方法的准确性，结果发现不同方法计算的校正身高总体差异显著，并且不同方法两两比较亦具有显著差异，认为应用患者Cobb角计算校正身高并不准确，而准确测算校正身高是AIS相关问题研究需要解决的重要问题。本研究发现，在评价畸形变化情况时，较小的校正身高测算差异即会对研究结果产生较大的影响。由于目前尚没有较好的准确测算校正身高的方法，导致临床上许多研究依然采用以上方法测量校正身高，从而直接影响研究结果的准确性，因此，准确可靠的测算校正身高，是评价畸形变化情况必须解决的关键问题。为此，本研究提出了计算机辅助测量方法测算校正身高，该方法与手工测量方法比较，其准确性与手工测量值相当，同一观察者内和不同观察者间组内相关系数值均较高，说明其可重复性较好；与目前临床上常用的Bjure公式测算校正身高的方法比较，计算机辅助测量方法测算校正身高更接近于手工测量方法测算的校正身高，说明其测算结果较Bjure公式更为准确。

综上所述，校正身高是研究AIS生长发育特点及预测畸形变化情况的关键指标，目前临床上尚没有准确可靠的测算校正身高的方法，本研究在以往手工测算校正身高的基础上，提出计算机辅助测量方法测算校正身高，该方法操作简单，准确性和可重复性均较好，既克服了手工测量操作复杂的局限，同时也弥补了Bjure公式应用侧凸角度计算校正身高准确性较差的缺点，在AIS相关研究中具有重要的应用价值。