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脊柱侧弯患者云纹图法诊断的研究

来源:《中国矫形外科杂志》 作者:郭伟 2008-5-30
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摘要: 【摘要】 探讨云纹照相检出脊柱侧弯的有效性和云纹照相技术在描述腰椎间盘突出症患者体形变化的应用意义和价值。[方法]本研究收集102例腰椎间盘突出症患者的临床资料,对比患者背部云纹图、腰椎X线对脊柱侧弯的检出率,其中32例进行对比治疗前后云纹图的变化。[结果](1)云纹图检查与X线脊柱检查脊柱侧弯,2种......


【摘要】  探讨云纹照相检出脊柱侧弯的有效性和云纹照相技术在描述腰椎间盘突出症患者体形变化的应用意义和价值。[方法]本研究收集102例腰椎间盘突出症患者的临床资料,对比患者背部云纹图、腰椎X线对脊柱侧弯的检出率,其中32例进行对比治疗前后云纹图的变化。[结果](1)云纹图检查与X线脊柱检查脊柱侧弯,2种方法在检出率上是一致的,符合率较高;(2)治疗前后对照云纹图检查,差异显著。[结论]云纹图照相在脊柱侧弯的诊断和测量方面有重要意义。
对于脊柱侧弯患者,脊柱矫形手术早期往往只重视X线冠状面上的Cobbs角的矫正,忽略了旋转角的变化,对肋骨胸廓变形纠正很小,造成术后矫形效果不佳,近年来对于脊柱矫形美学要求的进一步的提高,使人体背部外形的对称性的测量和评估,越来越为人们所重视,而云纹图脊柱照相技术恰恰能解决这个问题,它通过两光栅的重叠相互干涉可以产生代表物体表面形状的等高线波纹,投影在体表的光栅随体表形状不同而变形,这项技术可以用于脊柱变形引发的背部表面不对称性的测量,进而定量分析脊柱的侧凸程度。以往多用于青少年脊柱侧弯的普查方面,目前云纹脊柱照相技术已经有了比较深入的发展,尤其体现在脊柱侧弯的定量检查、脊柱手术疗效评价和随访等诸方面〔1〕都有广泛的应用,由于腰椎间盘突出症患者往往伴有脊柱侧弯,本研究利用云纹脊柱照相技术对腰椎间盘突出症患者的体形变化进行了一系列相关探索,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

顺序收集2002~2006年腰椎间盘突出症患者102例,男61例,女41例;最小16岁,最大65岁,平均年龄38岁。

1.2 检查方法

1.2.1 云纹图检查

病人由一名技师和一名医生用TYZⅡ型投影式云纹图诊断仪进行腰背部关系的研究。云纹图检查并分级,如站立位骨盆倾斜旋转,臀部及背部左右波纹不对称,有1个以上的波纹间距差即为阳性,表示双侧有5 mm以上的高度差〔2〕,其中32例治疗前后分别行背部云纹图检查作为前后对照。

1.2.2 体 检

坐位和站位前弯试验。

1.2.3 腰椎正侧位平片检查

记录出现脊柱侧弯患者(Cobbs角10°~40°)。

1.3 统计方法

用医学统计软件SPSS 13.0进行配对样本秩和检验

2 统计分析与结果

2.1 云纹图检查 检出脊柱侧弯与脊柱X线检出侧弯行配对样本秩和检验,无显著差异(u=-0.535,P>0.05),2种方法在检出率上是一致的,符合率较高(表1)。敏感度SE=94.9%,特异度SP=97.7%,准确度AC=96.1%,阳性似然比LR+=41.2,阴性似然比LR-=0.05。表1 云纹图脊柱线侧凸方向与X线脊柱侧弯

2.2 将32例治疗前后对比的背部云纹图进行配对样本秩和检验,差异显著(u=-4.943,P<0.05),其中有治疗前后对照云纹图检查病人32例,云纹图恢复正常24例治愈率75%,好转7例21.9%(两侧波纹高差变小),无改善的1例占3.1%。

3 讨 论

脊柱的活动有赖于脊柱及其周围的软组织,包括肌肉、韧带的张力与脊椎椎间盘的抗压力,而脊柱又是以骨盆与下肢来支撑的,这就构成了脊柱-骨盆-髋共轭系统〔3〕,它是一个由脊柱骨盆旋转复合运动构成的整体,当这个系统因机体损伤或代偿而出现对应平衡,引起脊柱生物力学及下肢力学的变化,早期可出现筋膜炎、关节痛及神经系症状,后期可出现骨关节炎、顽固性肌肉疼痛等。Daffner〔4〕指出,由于脊柱旋转侧弯造成小关节病变和(或)神经根受到牵拉,患者最常见的症状为下腰痛,但同时也常伴有神经根压迫症状。下腰痛往往源自神经根受压,腰部肌肉过劳和腰椎失平衡〔5〕,其严重程度似乎与椎体半脱位程度及其矢状位平衡相关,其中有一些问题有待于现代医学进一步认识,以前只通过坐立位前弯试验来检查骨盆的旋转情况,而这往往受医生的经验和主观因素的影响很大,Karachalios等〔6〕用亚当斯前屈试验、云纹图法、脊柱尺驼背测量仪(humpometer)侧弯测量仪(scoliometer)对2 700名8~16岁学生10年随访的比较调查中发现,153位(5.66%)学生有脊柱变形,脊柱侧弯(脊柱曲率>10°)的32人(1.18%),其中亚当斯前屈试验假阴性率最高为5人,云纹图法准确率最高,脊柱尺驼背测量仪和侧弯测量仪次之。Adams前屈试验过高的假阴性率,使人们认为结合背部外形测量法才能可靠的进行脊柱侧弯早期诊断的普查。

邱勇〔7〕认为脊柱侧弯尤其是上胸弯的界定要综合影像学指标和外观评估,对于脊柱外科医生而言,脊柱矫形手术并不是单纯的融合固定,更高层次的追求是美学的重建,对双胸弯患者主要是恢复双肩水平和双侧胸部饱满程度的对称性。早期往往只重视X线冠状面上的Cobbs角的矫正,忽略了旋转角的变化,传统的X线摄像测得的Cobbs角始终是二维的,不能量化脊柱变形,因为一个很大扭转可能只引起很小的横向的侧弯,所以Cobbs角就很小,手术往往可以纠正Cobbs角,而对肋骨胸廓变形纠正很小,造成术后矫形效果不佳。而云纹图可以通过两方面实现量化:(1)背部表面左右不对称的程度;(2)脊柱扭曲造成的腰部和胸廓最高点旋转的程度,通过量化这种扭转〔8〕,更好的评价病人脊柱的三维变形状态,帮助制定手术计划,本研究认为云纹图检查阳性率与X线侧弯检出率是一致的,所以能在长期的随访中监测脊柱各曲线的变化,减少随访摄X线片的数量,避免对身体的辐射伤害。治疗前后对照云纹图检查,说明云纹图能较敏感的反映背部体型的变化,是辅助判断病情发展阶段和病情变化的方法,可以评价手术美学重建效果,是客观衡量疗效的良好指标之一。

综上所述,本研究通过临床体检、腰椎正侧位、背部云纹图照相及治疗前后的对照,从不同方面印证了云纹图诊断脊柱侧弯的有效性,所以恰当的运用云纹图技术在动态判断病情进展,辅助制定手术计划,术后病人的长期随访等方面都有重要意义,但目前云纹图只是背部左右相对图形的比较,测量指标较少,还没有达到每一点高度值的量化,有关云纹体表地形图的量化和计算机重建是作者今后研究发展的方向,有待进一步研究。

【关键词】  脊柱侧弯 云纹图法 X线

    对于脊柱侧弯患者,脊柱矫形手术早期往往只重视X线冠状面上的Cobbs角的矫正,忽略了旋转角的变化,对肋骨胸廓变形纠正很小,造成术后矫形效果不佳,近年来对于脊柱矫形美学要求的进一步的提高,使人体背部外形的对称性的测量和评估,越来越为人们所重视,而云纹图脊柱照相技术恰恰能解决这个问题,它通过两光栅的重叠相互干涉可以产生代表物体表面形状的等高线波纹,投影在体表的光栅随体表形状不同而变形,这项技术可以用于脊柱变形引发的背部表面不对称性的测量,进而定量分析脊柱的侧凸程度。以往多用于青少年脊柱侧弯的普查方面,目前云纹脊柱照相技术已经有了比较深入的发展,尤其体现在脊柱侧弯的定量检查、脊柱手术疗效评价和随访等诸方面〔1〕都有广泛的应用,由于腰椎间盘突出症患者往往伴有脊柱侧弯,本研究利用云纹脊柱照相技术对腰椎间盘突出症患者的体形变化进行了一系列相关探索,现报告如下。

    1  资料与方法

    1.1  一般资料

    顺序收集2002~2006年腰椎间盘突出症患者102例,男61例,女41例;最小16岁,最大65岁,平均年龄38岁。

    1.2  检查方法

    1.2.1  云纹图检查

    病人由一名技师和一名医生用TYZⅡ型投影式云纹图诊断仪进行腰背部关系的研究。云纹图检查并分级,如站立位骨盆倾斜旋转,臀部及背部左右波纹不对称,有1个以上的波纹间距差即为阳性,表示双侧有5 mm以上的高度差〔2〕,其中32例治疗前后分别行背部云纹图检查作为前后对照。

    1.2.2  体  检

    坐位和站位前弯试验。

    1.2.3  腰椎正侧位平片检查

    记录出现脊柱侧弯患者(Cobbs角10°~40°)。

    1.3  统计方法

    用医学统计软件SPSS 13.0进行配对样本秩和检验。

    2  统计分析与结果

    2.1  云纹图检查  检出脊柱侧弯与脊柱X线检出侧弯行配对样本秩和检验,无显著差异(u=-0.535,P>0.05),2种方法在检出率上是一致的,符合率较高(表1)。敏感度SE=94.9%,特异度SP=97.7%,准确度AC=96.1%,阳性似然比LR+=41.2,阴性似然比LR-=0.05。表1  云纹图脊柱线侧凸方向与X线脊柱侧弯

    2.2  将32例治疗前后对比的背部云纹图进行配对样本秩和检验,差异显著(u=-4.943,P<0.05),其中有治疗前后对照云纹图检查病人32例,云纹图恢复正常24例治愈率75%,好转7例21.9%(两侧波纹高差变小),无改善的1例占3.1%。

    3  讨  论

    脊柱的活动有赖于脊柱及其周围的软组织,包括肌肉、韧带的张力与脊椎椎间盘的抗压力,而脊柱又是以骨盆与下肢来支撑的,这就构成了脊柱-骨盆-髋共轭系统〔3〕,它是一个由脊柱骨盆旋转复合运动构成的整体,当这个系统因机体损伤或代偿而出现对应平衡,引起脊柱生物力学及下肢力学的变化,早期可出现筋膜炎、关节痛及神经系症状,后期可出现骨关节炎、顽固性肌肉疼痛等。Daffner〔4〕指出,由于脊柱旋转侧弯造成小关节病变和(或)神经根受到牵拉,患者最常见的症状为下腰痛,但同时也常伴有神经根压迫症状。下腰痛往往源自神经根受压,腰部肌肉过劳和腰椎失平衡〔5〕,其严重程度似乎与椎体半脱位程度及其矢状位平衡相关,其中有一些问题有待于现代医学进一步认识,以前只通过坐立位前弯试验来检查骨盆的旋转情况,而这往往受医生的经验和主观因素的影响很大,Karachalios等〔6〕用亚当斯前屈试验、云纹图法、脊柱尺驼背测量仪(humpometer)侧弯测量仪(scoliometer)对2 700名8~16岁学生10年随访的比较调查中发现,153位(5.66%)学生有脊柱变形,脊柱侧弯(脊柱曲率>10°)的32人(1.18%),其中亚当斯前屈试验假阴性率最高为5人,云纹图法准确率最高,脊柱尺驼背测量仪和侧弯测量仪次之。Adams前屈试验过高的假阴性率,使人们认为结合背部外形测量法才能可靠的进行脊柱侧弯早期诊断的普查。

    邱勇〔7〕认为脊柱侧弯尤其是上胸弯的界定要综合影像学指标和外观评估,对于脊柱外科医生而言,脊柱矫形手术并不是单纯的融合固定,更高层次的追求是美学的重建,对双胸弯患者主要是恢复双肩水平和双侧胸部饱满程度的对称性。早期往往只重视X线冠状面上的Cobbs角的矫正,忽略了旋转角的变化,传统的X线摄像测得的Cobbs角始终是二维的,不能量化脊柱变形,因为一个很大扭转可能只引起很小的横向的侧弯,所以Cobbs角就很小,手术往往可以纠正Cobbs角,而对肋骨胸廓变形纠正很小,造成术后矫形效果不佳。而云纹图可以通过两方面实现量化:(1)背部表面左右不对称的程度;(2)脊柱扭曲造成的腰部和胸廓最高点旋转的程度,通过量化这种扭转〔8〕,更好的评价病人脊柱的三维变形状态,帮助制定手术计划,本研究认为云纹图检查阳性率与X线侧弯检出率是一致的,所以能在长期的随访中监测脊柱各曲线的变化,减少随访摄X线片的数量,避免对身体的辐射伤害。治疗前后对照云纹图检查,说明云纹图能较敏感的反映背部体型的变化,是辅助判断病情发展阶段和病情变化的方法,可以评价手术美学重建效果,是客观衡量疗效的良好指标之一。

    综上所述,本研究通过临床体检、腰椎正侧位、背部云纹图照相及治疗前后的对照,从不同方面印证了云纹图诊断脊柱侧弯的有效性,所以恰当的运用云纹图技术在动态判断病情进展,辅助制定手术计划,术后病人的长期随访等方面都有重要意义,但目前云纹图只是背部左右相对图形的比较,测量指标较少,还没有达到每一点高度值的量化,有关云纹体表地形图的量化和计算机重建是作者今后研究发展的方向,有待进一步研究。

 

【参考文献】
  〔1〕 张宪忠,张楠,王强.影像云纹法在医学中的应用[J].黑龙江大学自然科学学报,2001,18(1):6163.

〔2〕 Batouche M,Benlamri R,Kholladi MK.A computer vision system for diagnosing scoliosis using moiré images[J].Computer and Biol.Meal,1996,26(4):339353.

〔3〕 潘之清.实用脊柱病学[M].济南:山东科学技术出版社,1999,876877.

〔4〕 Daffner SD,Vaccaro AR.Adult degenerative lumbar scoliosis[J].Am J Orthop,2003,32(2):7782.

〔5〕 Barrios C,Lapuente JP,Sastre S.Treatment of chronic pain in adult scoliosis[J].Stud Health Technol Inform,2002,88:290303.

〔6〕 Karachalios T,Sofianos J,Roidis N,et al.TenYear followup evaluation of a school screening program for scoliosis:is the forwardbending test an accurate diagnostic criterion for the screening of scoliosis[J].Spine,1999,24(22):2318.

〔7〕 邱勇.特发性胸椎侧凸上胸弯的认定及其临床意义[J].中国脊柱脊髓杂志,2006,16(3):165166.

〔8〕 Suzuki N,Oho T,Tezuka M,et al.Moiré topography and back shape analysisclinical application[R].International Symposium on Three Dimensional Scoliotic Deformities.Stuttgart:Gustav Fisher Verlag,1992,124128.


作者单位:空军总医院中西医结合正骨科,北京市海淀区阜成路30号 100036


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