Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2012; 79(3):255-262 | DOI: 10.55095/achot2012/038

Ověření přesnosti systému DTP-3 určeného pro neinvazivní vyšetření tvaru páteře prostřednictvím rtg vyšetřeníPůvodní práce

J. KREJČÍ1, J. GALLO2,*, J. SALINGER1, P. ŠTĚPANÍK1
1 Katedra přírodních věd v kinantropologii, FTK UP Olomouc
2 Ortopedická klinika, LF UP a FN Olomouc

PURPOSE OF THE STUDY:
Repeated measurements of the spine are absolutely necessary in children and adolescents affected by spinal deformities especially during their growing-up periods. To avoid risks of tissue damage from x-ray exposure, several methods for non-invasive measurement of the spinal curvature have been developed. One of them is the DTP-3 position system allowing for a three-dimensional measurement of anatomical landmarks (spinous processes) and the calculation of curvature angles in both the frontal and sagittal planes. We were interested to know whether the DTP-3 was precise enough to determine the true spinal curvature.

MATERIAL AND METHODS:
To determine the precision of the DTP-3 system, we constructed a model of the spine. The model was then repeatedly investigated by both the noninvasive and x-ray methods. The distortion of x-ray images caused by the central projection mechanism was considered and included in the calculation. In addition, a group of patients with scoliosis up to 40° was evaluated by both the DTP-3 system and x-ray (the latter according to Cobb's method).

RESULTS:
Differences in spatial coordinates between DTP-3 and x-ray examinations reached 20.9 mm in the frontal plane and 67.3 mm in the sagittal plane without distortion correction of x-ray images. The differences decreased below 1.5 mm after image distortion correction in each plane. Distortion correction had not the same effect for angle parameters as for coordinates. Differences between the DTP-3 angle parameters and Cobb's x-ray angles were below 4.7°, both without correction and after correction. The difference between DTP-3 angle parameters and Cobb's x-ray angles was -1.8° ± 3.0° (mean ± standard deviation) when measurement was performed on the patients with scoliosis.

DISCUSSION:
The goal of any clinical examination is to obtain data applicable to decision-making analysis. In the case of scoliosis it is necessary to report results in terms of Cobb's angle, which is the problem for all surface-dependent methods, especially in patients with double curves. A solution may be to define the maximal difference between noninvasive and x-ray methods that could be acceptable for good clinical practice.

CONCLUSIONS:
In this study we report good concordance between noninvasive and x-ray examinations of a modeled spinal deformity in terms of both angle and linear measurements. The same results were obtained for angle measurements in a group of patients with scoliosis up to 40°. Based on this study and our previous data we believe that the DTP-3 system can be introduced into clinical practice.

Klíčová slova: spinal deformity, spinal curvature, measurement, noninvasive, scoliosis, DTP-3 system, validation

Zveřejněno: 1. červen 2012  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
KREJČÍ J, GALLO J, SALINGER J, ŠTĚPANÍK P. Ověření přesnosti systému DTP-3 určeného pro neinvazivní vyšetření tvaru páteře prostřednictvím rtg vyšetření. Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2012;79(3):255-262. doi: 10.55095/achot2012/038. PubMed PMID: 22840958.
Stáhnout citaci

Reference

  1. BERRYMAN, F., PYNSENT, P., FAIRBANK, J., DISNEY, S.: A new system for measuring three-dimensional back shape in scoliosis. Eur. Spine J., 17: 663-672, 2008. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  2. BLÁHA, J., ETTLEROVÁ, E.: Měření žeberního hrbu skoliometrem za účelem předpovědi Cobbova úhlu u idiopatické skoliózy. Acta Chir. orthop. Traum. čech., 61: 290-292, 1994.
  3. COBB, J. R.: Outline for the study of scoliosis. In: Instructional course lectures. Edited: Edwards, J. W. Pp. 261-275, Ann. Arbor., AAOS, 1948.
  4. DIAB, K. M., SEVASTIK, J. A., HEDLUND, R., SULIMAN, I.A.: Accuracy and applicability of measurement of the scoliotic angle at the frontal plane by Cobb's method, by Ferguson's method and by a new method. Eur. Spine J., 4: 291-295, 1995. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  5. DON, S.: Radiosensitivity of children: potential for overexposure in CR and DR and magnitude of doses in ordinary radiographic examinations. Pediatr. Radiol., 34 Suppl. 3: S167-72, 2004. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  6. DOODY, M. M., LONSTEIN, J. E., STOVALL, M., HACKER, D. G., LUCKYANOV, N., LAND, C. E.: Breast cancer mortality after diagnostic radiography: findings from the U.S. Scoliosis cohort study. Spine, 25: 2052-2063, 2000. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  7. DRERUP, B., HIERHOLZER, E.: Back shape measurement using videorasterstereography and three-dimensional reconstruction of the spine. Clin. Biomech., 9: 28-36, 1994. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  8. FROBIN, W., BRINCKMANN, P., BIGGEMANN, M., TILLOTSON, M., BURTON, K.: Precision measurement of disc height, vertebral height and sagittal plane displacement from lateral radiographic views of the lumbar spine. Clin. Biomech., 12 Suppl. 1: S1-S63, 1997. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  9. HARRISON, D. E., CAILLIET, R., HARRISON, D. D., JANIK, T. J., HOLLAND, B.: Reliability of centroid, Cobb, and Harrison posterior tangent methods: which to choose for analysis of thoracic kyphosis. Spine, 26: E227-34, 2001. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  10. HUYSMANS, T., HAEX, B., VAN AUDEKERCKE, R., VANDER SLOTEN, J., VAN DER PERRE, G.: Three-dimensional mathematical reconstruction of the spinal shape, based on active contours. J. Biomech., 37: 1793-1798, 2004. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  11. KOTWICKI, T.: Evaluation of scoliosis today: examination, X-rays and beyond. Disabil. Rehabil., 30: 742-751, 2008. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  12. KRBEC, M., REPKO, M., SKOTÁKOVÁ, J.: Měření rotace vrcholových obratlů skoliotických deformit páteře CT metodou. Čes. Radiol., 62: 198-202, 2008.
  13. KREJCI, J., SALINGER, J., GALLO, J., KOLISKO, P., STEPANIK, P.: Influence of selected examination postures on shape of the spine and postural stability in humans. Biomed. Pap. Med. Fac. Univ. Palacky, 152: 275-281, 2008. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  14. KREJČÍ, J.: Systém pro diagnostiku tvaru páteře. Dizertační práce. Univerzita Palackého Olomouc, Přírodovědecká fakulta. 2007. Available at: www.upol.cz/fileadmin/user_upload/FTKkatedry//biomechanika/krejci_doctoral_thesis.pdf.
  15. MANNION, A. F., KNECHT, K., BALABAN, G., DVORAK, J., GROB, D.: A new skin-surface device for measuring the curvature and global and segmental ranges of motion of the spine: reliability of measurements and comparison with data reviewed from the literature. Eur. Spine J., 13: 122-136, 2004. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  16. MARKS, M. C., STANFORD, C. F., MAHAR, A. T., NEWTON, P. O.: Standing lateral radiographic positioning does not represent customary standing balance. Spine 28: 1176-1182, 2003. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  17. NORTON, B. J., HENSLER, K., ZOU, D.: Comparisons among noninvasive methods for measuring lumbar curvature in standing. J. Orthop. Sports Phys. Ther., 32: 405-414, 2002. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  18. OVADIA, D., BAR-ON, E., FRAGNIERE, B., RIGO, M., DICKMAN, D., LEITNER, J., WIENTROUB, S., DUBOUSSET, J.: Radiation-free quantitative assessment of scoliosis: a multi center prospective study. Eur. Spine J., 16: 97-105, 2007. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  19. PARISINI, P., LOLLI, F., GREGGI, T., DI SILVESTRE, M., CIONI, A., GIACOMINI, S., BAKALOUDIS, G.: An innovative diagnostic procedure of vertebral deformities without exposure to X-rays. Stud. Health Technol. Inform., 123: 527-532, 2006.
  20. PATIAS, P., GRIVAS, T. B., KASPIRIS, A., AGGOURIS, C., DRAKOUTOS, E.: A review of the trunk surface metrics used as Scoliosis and other deformities evaluation indices. Scoliosis, 5: 12, 2010. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  21. REPKO, M., KRBEC M., ŠPRLÁKOVÁ-PUKOVÁ, A., CHALOUPKA, R., NEUBAUER, J.: Zobrazovací metody při vyšetření skoliotických deformit páteře. Čes. Radiol., 61: 74-79, 2007. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  22. STOKES, I. A., ARONSSON, D. D.: Computer-assisted algorithms improve reliability of King classification and Cobb angle measurement of scoliosis. Spine, 31: 665-670, 2006. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...