《Diagnostics》：Three-Dimensional Surface Topography for the Assessment of Spinal Alignment: A Cross-Sectional Study of Biomechanical Correlates
Brigitte Osser,
Csongor Toth,
Gyongyi Osser,
Laura Ioana Bondar,
Liliana-Oana Pobirci,
Florin Mihai Marcu,
Ramona Nicoleta Suciu,
Nicoleta Anamaria Pascalau,
Adina Mincic and
Corina Dalia Toderescu
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背景/目的：脊柱排列是生物力学功能和姿势稳定性的关键决定因素，尤其是在生长发育期间。三维（3D）表面形态测量法提供了一种评估脊柱姿势的非侵入性方法。本研究旨在评估混合青少年和成人人群的脊柱排列参数，调查性别相关差异，并分析脊柱成分之间的生物力学关系。方法：共9
背景/目的：脊柱排列是生物力学功能和姿势稳定性的关键决定因素，尤其是在生长发育期间。三维（3D）表面形态测量法提供了一种评估脊柱姿势的非侵入性方法。本研究旨在评估混合青少年和成人人群的脊柱排列参数，调查性别相关差异，并分析脊柱成分之间的生物力学关系。方法：共98名参与者（年龄11-45岁）接受了3D脊柱表面形态测量评估。计算了矢状面、冠状面和旋转参数的描述性统计。使用独立样本t检验进行性别组间比较。采用皮尔逊（Pearson）相关分析和线性回归评估脊柱参数之间的关系。进行逻辑回归分析以确定临床相关旋转不对称（表面旋转均方根[RMS] > 6°）的预测因子。结果：大多数参与者表现出接近生理状态的矢状面排列，胸椎后凸和腰椎前凸在正常范围内。然而，约20%的参与者表现出临床相关的旋转不对称。女性参与者的旋转不对称显著高于男性（p = 0.008），而矢状面参数无显著差异。观察到胸椎后凸与颈椎矢状面位移之间存在强相关性（r = 0.77）。旋转不对称与矢状面参数呈负相关，并能显著预测冠状面失衡（β = 0.38, p < 0.01; R2= 0.21）。结论：3D表面形态测量法提供了一种评估外部姿势排列和基于表面的不对称的非侵入性方法。旋转不对称似乎是脊柱失衡的一个相关组成部分，并在多平面框架内与冠状面偏斜相关联。这些发现支持在脊柱排列评估中使用综合生物力学评估。
该研究针对脊柱排列评估中长期依赖临床检查敏感性不足及影像学辐射风险的痛点，利用三维表面形态测量技术对11至45岁混合人群进行了横断面分析，探讨了脊柱各平面参数间的生物力学联系。研究发现女性群体存在更高的旋转不对称性，且旋转参数与冠状面失衡显著相关，相关成果已发表于《Diagnostics》。
研究人员通过非侵入性三维表面形态测量系统（Spine 3D, Sensor Medica）采集数据，对98名受试者进行了标准化直立位扫描。统计分析涵盖描述性统计、独立样本t检验、皮尔逊相关分析、线性回归及逻辑回归模型，并将年龄作为协变量纳入考量。
研究结果
3.1. 研究人群特征
通过对98名受试者的分析，平均年龄19.87 ± 7.23岁，平均脊柱长度（VP-DM轴）为439.87 ± 46.42 mm，确立了该混合发育队列的人口统计学基线。
3.2. 全局脊柱排列参数
多数参与者表现出接近生理状态的矢状面排列，胸椎后凸（42.12 ± 8.93°）和腰椎前凸（42.77 ± 12.06°）均在正常范围内。约20%的参与者表现出临床相关的旋转不对称（表面旋转RMS > 6°）。
3.3. 性别相关差异
尽管矢状面曲率（胸椎后凸、腰椎前凸）在性别间无显著差异，但女性参与者的表面旋转RMS值显著高于男性（p = 0.008）。
3.4. 脊柱参数间的相关分析
观察到胸椎后凸与颈椎矢状面位移之间存在强正相关（r = 0.77）。相反，旋转不对称（表面旋转RMS）与胸椎后凸（r = -0.48）等矢状面参数呈负相关。
3.5. 脊柱参数的回归分析
经年龄校正的线性回归显示，表面旋转RMS是冠状面失衡的显著预测因子（β = 0.38, p < 0.01），模型解释力为21%。
3.6. 姿势偏差的分布
大部分轻度偏差出现在矢状面，但旋转不对称超过6°的亚群提示可能存在早期姿势失衡。
3.7. 旋转不对称的逻辑回归分析
年龄校正后的逻辑回归表明，增加的冠状面失衡（OR = 1.11, p = 0.02）和矢状面偏差（OR = 1.07, p = 0.03）与表面旋转RMS > 6°的几率相关。
讨论与结论总结
讨论部分指出，该研究证实了脊柱作为一个功能运动链的特性，强调了旋转不对称在多平面姿势评估中的核心地位。尽管存在样本异质性和横断面设计的局限性，但结果表明3D表面形态测量法能有效识别体表不对称。研究结论认为，旋转不对称是脊柱失衡的一个重要组成部分，支持在临床实践中采用综合生物力学评估方法，而非孤立地看待单一平面的参数。
