「译文」
青少年特发性脊柱侧凸(AIS)是一种多因素的脊柱和躯干三维畸形。学校脊柱侧弯筛查(SSS)是研究人员推荐的一种早期发现AIS的手段，以防止学龄儿童脊柱侧凸的进展。AIS的传统筛查技术是前弯试验，它具有简单、无创、价格低廉等优点。其他测试，如使用云纹地形图，降低了较高的错误转诊率。本研究基于以往脊柱侧弯患者与非脊柱侧凸患者的非对称性脊柱旁肌活动的研究成果，探讨了红外热像仪在脊柱侧凸筛查中的应用。使用红外相机进行红外热像检查，以确定脊柱旁肌肉活动的温度差异。一项统计分析表明，脊柱侧弯受试者在感兴趣区域的左侧和右侧之间显示出统计上的显著差异。这种差异可能是由于观测区域凸面的红外发射较高，从而产生了较高的温度分布。这项研究的基础表明，合并IR是可行的。热像仪作为SSS的一部分。然而，未来的研究也可以考虑对非脊柱侧凸和脊柱侧弯受试者进行更大的样本，以进一步验证这些发现。
青少年特发性脊柱侧凸(AIS)是脊柱和躯干的多因素三维(3D)畸形。AIS可以在儿童的任何快速成长阶段出现并有时会进展1。自年代以来，研究表明早期发现脊柱侧弯可有效预防其进展2；因此，学校研究人员推荐脊柱侧弯筛查3,4。早期发现通过非手术干预减少了需要手术的病例数量5。尽管对学校筛查的有效性提出了批评，主要是关于不必要的转介和高昂的成本6，但仍有研究证明了筛查的成本和有效性是合理的。
学校筛查例如，Lee等人7对学校脊柱侧弯筛查成本进行了一项研究，得出的结论是，避免手术所节省的费用可以弥补成本。大部分成本在于人力资源和后续工作。因此，应进行学校脊柱侧弯筛查（SSS），以便及早发现检测。Fong等人8通过回顾36项研究对SSS的有效性进行了统计检验。在进行荟萃分析后，由于筛选方法和样本量的差异，他们无法就筛选的有效性提供明确的结论。然而，他们发现前向弯曲测试(FBT)与使用一种以上筛查形式的其他筛查方法相比，当它是唯一的评估手段时，转诊率更高，精度更低。基于这一结果，他们认为使用FBT作为唯一评估工具的SSS程序是主观的，不足以提供可靠和精确的诊断；因此，建议在FBT之外进行额外的测试。Adams9是当时脊柱畸形的主要专家，他将FBT描述为一种筛查技术在年至年的12场系列讲座中评估脊柱侧弯的可能性。
FBT今天仍然被广泛使用，因为它是最传统的AIS筛查方法，而且技术简单、无创且价格低廉。尽管有这些优点，但对FBT的批评仍然很多，许多研究人员得出了与Luk等人报道的相似的结论。3即该技术导致高假阳性和假阴性率5，导致误诊和不必要的推荐。FBT的替代方法包括光学方法，例如莫尔拓扑，它已被用于获取脊柱侧弯患者背部形状的轮廓照片以评估畸形程度11。在香港，FBT和Moiré地形均已应用于学校筛查计划。以前的测试用于筛选出大多数非脊柱侧弯病例。躯干旋转角(ATR)为超过5度被转诊到特殊评估中心，医院进行进一步诊断之前，使用Moié地形进行进一步检查。当这两项测试构成脊柱侧弯筛查计划的最重要组成部分时，该计划具有预测性和敏感性，转诊率低12。然而，用于测量脊柱侧凸患者表面形貌的最新技术之一是一种称为光栅立体成像(RS)13,14的光切片方法。这种方法不仅具有一定的准确度、成本低廉且不需要辐射照射，而且速度快15，因此可以替代仍会导致一定程度模糊性的Moiré地形图16，用于常规临床使用在不远的将来。除了FBT、莫尔拓扑和RS，集成形状成像系统(ISIS)的商业版本也是脊柱侧弯筛查的有力竞争者。它使用结构光将平行条纹投射到患者的背部，同时拍摄数码照片。结果是患者背部的彩色3D等高线图冠状面、横断面和矢状面。但是使用表面形貌作为筛选工具仍然面临许多限制。例如，它需要专门的操作和评估技能。这个工具也没有被广泛使用17。另一个主要缺点是筛选时间的长度18。最后，由于其尺寸，筛查设备的运输受到限制，这使得在需要在学校之间运输设备以进行SSS计划的情况下难以使用。
这项研究源于对SSS光学技术的替代筛选工具的要求，作为除FBT之外的附加测试。这种新方法必须满足SSS计划和学校环境的需要，并且要求准确、可重复、合理敏感，具有可靠的特异性12。
最近，红外（IR）热成像已应用于许多临床研究。例如，对幼年特发性关节炎19和足部糖尿病20的研究都表明，IR技术作为一种非侵入性的临床评估工具能够通过比较感兴趣区域之间的温度分布差异来识别具有良好可靠性和敏感性的疾病。因此，红外热成像在这项研究作为一种额外的检测方法，因为我们已经在之前的研究中进行了一些试点工作，在该研究中，我们通过表面肌电图比较了脊柱侧凸患者与非脊柱侧凸患者的不对称椎旁肌肉活动的日常姿势。这种类型的调查也被由Chwa?a等人22以及Farahpour等人执行。和Avikainen等人23,24。Zhu等人25最近关于脊柱侧凸遗传病因学的研究也表明，被认为是姿势肌的I型肌纤维的比例在凹侧明显低于凸侧。虽然不对称分布可能不是脊柱畸形的主要原因，但肌肉不平衡可能是脊柱侧弯的一个因素。因此，红外摄像机将是通过使用脊柱侧凸受试者的温度来识别椎旁肌肉差异的最佳设备。
因此，本研究的目的是探索使用IR热成像来评估受试者的IR发射以检测其椎旁肌肉温度分布异常的可能性。据推测，非脊柱侧凸受试者的IR发射应该比脊柱侧凸受试者中的更为均匀，因为前者具有更平衡的椎旁肌肉轮廓。对于通过相同方式测试的肌肉群，假设身体左侧和右侧肌肉之间的温差在非脊柱侧弯受试者中最小。术语不对称是姿势缺陷或特发性脊柱侧弯的症状26.使用红外热像仪进行红外热成像的优势在于它能够根据温度分布量化受试者的表面形貌，这可能与肌肉活动有关。为分析获得的数据是客观的，具有可以证明的临界值基于进一步的临床试验和盲测。红外热像仪的发射率也可以调整，这样可以更好地保证不同位置测量的准确性。红外热像仪也可以是轻松运输并节省聘请专业临床医生进行筛查的成本。具备操作红外热像仪的能力和技能的人员可以进行筛查。所有这些因素都有助于在SSS计划中使用这种技术的可行性。因此，这项研究支持在学校筛查特发性脊柱侧弯中使用该技术，并将其作为一种附加工具应用，因为它是非侵入性、高效、可靠和便携的。
结果
表1显示了受试者肌肉中的温度分布，
表2显示了配对学生的t检验。
左、右侧肌肉区未见明显差异非脊柱侧弯患者的身体。然而，温度分布在脊柱侧凸组。结果显示斜方肌、背阔肌和方肌之间存在显著差异腰肌，显著性水平分别为p=0.、0.和0.。
温度。凹面具有较低的红外发射；因此，记录到较低的表面温度。凸面和凹面之间的差异可能是在测试区域发现显着差异的原因。该发现也可能与朱等人的上述发现相关25。脊柱侧凸个体的I型肌纤维含量显着低于弯曲脊柱的凹侧，这种类型的不对称肌肉纤维含量导致沿椎旁肌的肌肉活动不平衡。在受控条件下，肌肉相对较弱的一侧可能会导致血流量减少，从而导致温度分布低于相对强侧的温度分布27
温度分布见表3。
基于此结果，如果将临界温度值的差异设置为0.3°C，则IR相机和分析软件能够检测到17例脊柱侧弯中的12例。由于红外热像仪足够灵敏，可以检测高达0.07°C的温差，因此也可以将临界值调整到非常精确的分化水平。临界值还可以帮助临床医生确定患者的表面形貌以及进一步检查的需要。同样重要的是要考虑到不同的参数和不同的操作员技能水平可能会影响重测可靠性。因此，从同一组受试者中获取了两组数据，并计算了每个感兴趣区域的类间相关性(ICC)(1,1)和95%的置信区间。
结果（表4）表明这些值具有可靠的重复性（ICC值0.9）。在红外图像上，非脊柱侧弯和脊柱侧弯受试者之间温度分布曲线的差异在视觉上很明显。
图1显示了从非脊柱侧弯受试者（受试者代码：7）获得的IR图像，该图像是沿椎旁肌的对称温度分布的示例。她的ATR在胸部和腰部区域都向右侧倾斜1度。出于比较目的，邀请一名在胸部区域弯曲为23.4度，在腰部区域弯曲为28.4度的脊柱侧凸受试者（均使用Scolioscan获得）接受放射线照相检查（受试者29；见图2）。
（修改）
测试成绩表明她在L3的腰椎区域有23.6度的S形曲线，在T9的胸椎区域有25.5度的曲线。
在IR图像还显示了沿着椎旁肌的不对称图案。这一发现与我们之前或其他相关研究的结果相关，我们发现脊柱侧凸患者的椎旁肌活动不平衡21-24。不对称的椎旁肌活动是脊柱畸形的主要原因还是次要原因仍然未知25。然而，这项研究的结果和红外成像也显示出与受试者29的X射线图像的相似之处。因此，值得进一步研究探索临床医生使用IR热成像作为脊柱侧弯筛查工具的可能性。在这项研究中，研究了使用IR热成像作为替代SSS技术来检测青少年潜在脊柱侧凸病例的可能性。每位患者的IR热成像大约需要5分钟，包括定位九个身体标志和拍摄三张IR图像所需的时间。准备时间是类似于现有的筛选工具7。红外热成像可由一名具备基本设备操作知识的技术人员实施。在可行性方面，IR热成像提供了与FBT和莫尔拓扑相似的结果，后者根据受试者的表面轮廓识别脊柱结构不同程度的准确度28。根据这项研究的结果，IR热成像可以揭示脊柱侧凸受试者身体左侧和右侧的椎旁肌肉之间的显着差异，包括在脊柱侧凸疾病常见的胸腰椎区域22。该设备还提供出色的可重复性，根据从同一组受试者收集的两组数据，ICC水平超过0.9。IR热成像还提供了移动性方面的另一个优势。红外热像仪结构紧凑且易于设置。本实验中使用的红外相机重量轻，可以安装在标准相机三脚架上。所有图像都存储在存储卡上。红外摄像机的移动性意味着筛查的位置不限于一个地方，可以在不同的学校进行脊柱侧弯筛查。
本文中提出的方法为使用IR热成像检测脊柱侧弯的迹象奠定了一些基础。使用IR相机的优势在于它能够根据温度分布量化参与者的表面形貌，这可能与肌肉活动有关。数据用于分析的结果是客观的，具有可以根据进一步的临床试验和盲测来证明的临界值
红外热像仪的发射率水平也可以调整，这将确保在不同位置进行更好的测量精度。红外热像仪也可以轻松运输，并节省聘请专业临床医生进行筛查的成本，因为具有操作红外热像仪的能力和技能的人员可以进行筛查。此外，还有使用自动化算法分析收集到的IR的示例数据，这可以最大限度地减少观察者内部错误20,29，并证明在临床评估中使用IR的潜力。所有这些因素都有助于在SSS计划中使用这种技术的可行性。
然而，这项研究有一些局限性，包括招募的受试者数量少，使研究结果不可概括。建议增加非脊柱侧弯和脊柱侧弯受试者的数量。通过这种方式，可以检查使用该技术的假阴性和假阳性率，通过对红外图像的“盲性”测试。更大的样本还可以帮助定义区分潜在脊柱侧凸患者和非脊柱侧凸受试者的指标。温度的最佳截断值可以用更大的组进一步细化。此外，适应时间是一个值得