Проспективная многоцентровая оценка новой прогностической модели прогрессирования подросткового идиопатического сколиоза

Выявив пациентов, для которых модель предсказывает значительное прогрессирование, исследователи могли бы сосредоточить свои усилия на том, чтобы быть более активными в отношении ношения корсетов для тех, у кого есть риск прогрессирования. С появлением новых методов модуляции роста эти пациенты также потенциально могут получить раннее лечение своих искривлений, чтобы предотвратить дальнейшее прогрессирование и уменьшить потребность в хирургической коррекции и слиянии их искривлений. В качестве альтернативы, выявляя пациентов, у которых не будет прогрессировать сразу при первом посещении, исследователи, возможно, могли бы уменьшить их количество, необходимое для лечения, с 4 до 2, удаляя тех пациентов, у которых не будет прогресса, независимо от того, какое лечение они применяли. Таким образом, модель прогнозирования повлияет не только на пациентов с риском прогрессирования, но и на тех, кто находится в корсете, несмотря на низкий риск прогрессирования.

Регистрация пациентов:

Пациентам, отвечающим критериям включения, будет предложено зачисление в проект. Если семья желает зарегистрироваться в проекте, будет проведен процесс получения информированного согласия, и пациент будет зачислен.

Если пациенту необходимо лечение с помощью корсета Никаких изменений в обычном лечении и наблюдении не будет. Таким образом, пациентам будет разрешено пройти лечение корсетами. Исследователям известно, что лечение корсетами может влиять на прогрессирование искривления, но эти пациенты по-прежнему включены, поскольку прогрессирование, несмотря на то, что лечение корсетами может дать значимую информацию об этих трудноизлечимых искривлениях. Пациенту, который лечится корсетом, придется снять корсет как минимум за ночь до визита и сделать последующие рентгенограммы позвоночника. Кроме того, протокол требует, чтобы пациенты каждые 12 месяцев делали по крайней мере одну рентгенографию позвоночника без корсета. Соблюдение брекет-системы будет оцениваться как конкретная копеременная в предстоящем исследовании. Чтобы лучше понять влияние корсетов на прогрессирование, исследователи будут использовать мониторы корсетов, датчики, чувствительные к давлению, которые могут контролировать износ корсетов и эффективность корсетов, в своем многоцентровом исследовании и использовать данные, полученные с помощью этих мониторов, в качестве кофактора в улучшении. модель предсказания.

Если пациентам требуется хирургическое вмешательство Хотя пациенты, демонстрирующие достаточное прогрессирование искривления для проведения хирургической коррекции, не будут оставаться в проспективной когорте после операции, их данные все же будут проанализированы для оценки корреляции между локальными 3-D измерениями и прогрессированием искривления.

-Сбор информации

Данные, собранные при первом посещении, будут включать:

• Демографические данные
• прошлая история болезни
• Пол
• индекс массы тела (вес и рост)
• история семьи
• половая зрелость (начало менструаций у девочек)
• выступ ребра
• первичная рентгенологическая оценка. Данные, собираемые при каждом последующем посещении (в идеале каждые 6 месяцев)
• индекс массы тела (вес и рост)
• менархальный статус,
• скелетная зрелость
• выступ ребра.

• Рентгенологическое обследование (не реже одного раза в 12 месяцев в течение периода исследования, без корсета).

  • Получение изображения и передача на центральный пункт измерения. Получение изображений стандартизировано между сайтами в соответствии со стандартными операционными процедурами. Все изображения получены с помощью системы EOS™ одним и тем же способом, основанным на позиции, предложенной Horton et al. который стандартизировал боковые рентгенограммы с использованием положения руки на ключице. Все рентгенограммы делаются одинаково, что сводит к минимуму вариабельность. В центрах, где нет системы EOS™ для части или всего исследования, использование калибровочных лент позволит делать рентгенограммы в откалиброванной среде. Положение, используемое для получения изображения, такое же, как и для системы EOS™.
  • Трехмерные реконструкции позвоночника Стереорентгенографические изображения используются для создания внешнего трехмерного представления тела позвонка с использованием специального алгоритма. Сначала через центры тел позвонков накладывают сплайн как на прямой, так и на боковой проекциях. Информация из обоих изображений затем используется для реконструкции трехмерного сплайна или кривой, которая будет действовать как грубый трехмерный каркас, на котором будут выполняться локальные реконструкции позвонков и межпозвонков. Концевые пластинки позвонков представлены грубой предварительной моделью позвоночника с использованием набора кубических шаблонов, примерно представляющих тела каждого позвонка, уложенные друг на друга для формирования позвоночного столба. Таким образом, общая конфигурация модели деформируемого позвоночника описана для каждого кубического шаблона, связанного с каждым уровнем позвонка. Затем окончательная реконструкция может быть завершена с использованием априорных данных из базы данных сколиотических и нормальных позвонков, которые были измерены исследовательской группой исследователя. Модель априорных знаний опирается на описание каждого позвонка деформируемой моделью, которая включает в себя статистические знания о его геометрической структуре и патологической изменчивости. Статистически оптимизированные реконструкции будут использоваться для определения формы межпозвонкового диска на каждом уровне.
  • Трехмерные стереорентгенографические реконструкции таза

Таз будет реконструирован в 3-D для всех нормальных субъектов и субъектов AIS с использованием комбинации методов нестерео-соответствующих точек (NSCP) и нестерео-соответствующих контуров (NSCC), которые были успешно применены группой исследователей для реконструкции позвоночника. в 3D. Предварительная оценка методики дала общую точность 1,6 мм, что достаточно для расчета клинико-геометрических показателей таза. Для этого метода 3D-реконструкции требуется четыре шага:

1. Идентификация семи конкретных областей таза;
2. Отображение предварительной модели с 45 контрольными точками. Контрольные точки могут быть изменены пользователем в режиме реального времени (NSCP);
3. Интерактивная идентификация региональных контуров (NSCC);

4. Создание персонализированной 3D-модели таза путем деформации типовой 3D-модели таза с использованием 3D-геометрического кригинга.

   • Локальные трехмерные измерения позвонков и дисков:

Расчетные параметры были разделены на шесть категорий. Каждая категория относится к глобальным (весь позвоночник), региональным (сколиотический сегмент) и локальным (позвоночный) дескрипторам. Центроид позвонка понимается как точка на полпути между центрами двух концевых пластинок позвонка. Локальная система осей позвонков определяется группой трехмерной терминологии Общества исследования сколиоза (SRS): начало находится в центре тела позвонка, локальная ось «z» проходит через центры верхней и нижней замыкательных пластин, а «y» ось параллельна линии, соединяющей аналогичные ориентиры на основаниях правой и левой ножек.

1. Углы Кобба: углы Кобба, определяемые как угол между верхней и нижней концевыми пластинками соответствующих концевых позвонков кривой. Угол Кобба измеряли во фронтальной плоскости, в плоскости максимальной деформации в 3D и в сагиттальной плоскости при грудном кифозе (Т4-Т12) и поясничном лордозе (L1-S1).
2. Плоскость максимальной деформации: осевой угол плоскости, в которой угол Кобба максимален.
3. Трехмерное заклинивание тела позвонка и диска: заклинивание апикального тела позвонка в плоскости максимальной деформации (3D-плоскость) и среднее максимальное 3D заклинивание двух апикальных межпозвонковых дисков. Максимальное 3D расклинивание представляет собой расклинивание, измеренное в плоскости, при этом величина расклинивания максимальна вокруг вертикальной оси. Если вершина представляла собой диск, то рассчитывалось среднее трехмерное заклинивание обоих апикальных тел позвонков, и документировалось только трехмерное заклинивание апикального диска. 3D расклинивание диска анализировали для всех уровней позвоночника (от Т1-Т2 до L4-L5).
4. Осевая межпозвонковая ротация верхушки, верхнего и нижнего соединительных уровней и грудопоясничного уровня: ротация между двумя соседними позвонками на верхнем, верхушечном и нижнем уровнях искривления и грудопоясничного соединения (T12-L1) в аксиальной плоскости в соответствии с нижними местными позвонками.
5. Кручение: среднее значение суммы межпозвонкового осевого вращения (измеренного в соответствии с местным эталоном нижних позвонков) двух гемикривизн дуги (между верхним конечным позвонком и верхушкой и между нижним конечным позвонком и верхушкой).

6. Стройность (локальные T6, T12 и L4 и регионарные T1-L5): соотношение между высотой (расстояние между верхней и нижней концевыми пластинками в центре позвонков) и шириной (измеряется в центре позвонков с использованием линии, перпендикулярной линия высоты в медиолатеральном направлении) тела позвонка для позвонков T6, T12 и L4. Соотношение между длиной позвоночника от Т1 до L5 и средней шириной тел позвонков Т6-Т12 и L4. То же измерение было выполнено путем замены ширины на глубину (линия, перпендикулярная линии высоты в центре позвонка в переднезаднем направлении).

   • Геометрические тазовые индексы:

Геометрические индексы таза будут рассчитываться автоматически при создании 3D-модели таза. Индексы, описывающие ориентацию таза в 3D (позиционные индексы), основанные на линии, соединяющей центры головок обеих бедренных костей (ось бедра), будут рассчитываться первыми. Осевая ротация таза - это ориентация оси бедра вокруг вертикальной оси (линии силы тяжести), если смотреть в поперечной плоскости. Тазовый наклон – это ориентация оси тазобедренного сустава вокруг горизонтальной линии, если смотреть с коронарной плоскости. Наклон таза - это ориентация таза вокруг медиолатеральной оси таза, если смотреть в сагиттальной плоскости. В этом последнем случае помимо оси тазобедренного сустава необходимо определить по крайней мере еще один ориентир от таза (например, центр верхней крестцовой пластины). Также рассчитывается крестцовый наклон (угол между верхней крестцовой пластиной и горизонтальной линией), так как он сильно коррелирует с поясничным лордозом. Косость крестца – это угол между верхней крестцовой пластиной и горизонтальной линией. Морфологические показатели таза (не зависящие от положения пациента) рассчитываются в референтной системе координат, основанной на ориентации оси бедра, чтобы исключить влияние аксиальной ротации таза и наклона. Это означает, что преобразование в референтную систему координат позволяет рассчитывать морфологические показатели в истинных коронарной, аксиальной и сагиттальной плоскостях таза. Исследователи выбрали таз в качестве своей системы отсчета, основываясь на принципе тазовых позвонков Дюбуссе, который гласит, что таз можно рассматривать как отдельный позвонок. Как описано ранее, в прошлом использовались многочисленные морфологические параметры таза, как подробно описано в таблицах с I по III. Из них после тщательного обзора литературы исследователи выбрали 7 наиболее подходящих, по их мнению, специфических индексов. Исследователи основывали свое решение на потенциальной связи тазовых индексов с патогенезом ПИС. Поскольку они продемонстрировали тесную связь между тазовым падением и поясничным лордозом при ПИС, исследователи выбрали морфологические показатели таза, коррелирующие с геометрией позвоночника.