UNIVERZITA KARLOVA Fakulta t lesné výchovy a sportu
AXIÁLNÍ ROTACE OBRATL VE VZTAHU K TVAROVÝM ZM NÁM PÁTE E AUTOREFERÁT DISERTA NÍ PRÁCE
Autor: Mgr. Iveta Pallová Školitel: Prof. Ing. Stanislav Otáhal, CSc. Školící pracovišt : Katedra anatomie a biomechaniky FTVS UK
2007
Iveta Pallová
autoreferát
Bibliografická identifikace práce Název práce:
Axiální rotace obratl ve vztahu k tvarovým zm nám páte e
Školící pracovišt :
Katedra anatomie a biomechaniky FTVS UK
Školitel:
Prof. Ing. Stanislav Otáhal, CSc.
Autor:
Mgr. Iveta Pallová
Datum interní obhajoby na školícím pracovišti: Oponenti diserta ní práce:
Termín ve ejné obhajoby: P edseda komise pro obhajobu:
Doktorská diserta ní práce v oboru biomechanika p edstavuje p vodní rukopis, se kterým je možné se seznámit v knihovn FTVS UK Praha, José Martího 31, Praha 6. 2
Iveta Pallová
autoreferát
Summary The work observes relation of vertebral rotation to the shape and character of the spinal column curvature in 3D. We focus mainly on idiopathic scoliosis, where axial rotation of vertebrae in the transversal plane is typical. Primarily deformation of the spine appears as a change of the torso shape. Therefore, the important part of the thesis is dedicated to clinical diagnostics and topographical methods which detect the changes of the back shape. Non-invasive optical methods (shadow moire, stereometry, raster stereography) have been used to judge the torso and the spinal column with emphasis on possibility to detect vertebral rotation. Unlike topographical methods, which detect surface of the torso, the X-ray examination displays skeletal anatomy. Therefore, this work deals with possibilities of detecting vertebral rotation from the X-ray image. Within the frame of this work the original methodology of vertebral rotation evaluation from the anteroposterior X-ray image has been developed. The work also describes the development of methodology of vertebral rotation and dislocation evaluation from MRI examination which offers new possibilities of the spine imaging thanks to multiplanar scans and its ability to distinguish soft tissuses from skeletal structure. The results show that topographical methods have been the source of significant errors in the torso shape identification. Moreover, position of the vertebra in the transversal plane is detected very indirectly. These methods could be used for quick documentation and estimation of the torso shape changes in clinical practice. The use of the anteroposterior X-ray to identify the shape changes in the transversal plane has only loose demonstrational value, it is suitable for imaging of the spinal shape only in frontal or lateral view. The MRI application offers greater precision and direct view on axial rotation of the vertebrae thanks to transversal slices. The performed experiments proved the MRI to be the best for detecting vertebral rotation in the transversal plane. By means of the above mentioned methods no direct dependence between vertebral rotation and deformation of ribs and torso has been found. The results suggest, that rotation of vertebra is larger than deformation of ribs and torso. Particular attention was given to the optimum position of the vertebral rotation centre in the transversal plane with respect to safety of the spinal cord. Real diameters of the spinal canal and spinal cord from MRI slices and model situations with various rotation centres imply that instantaneous centre of rotation is in the area of the spinal canal.
Úvod Stále se ješt n kde objevuje mylná p edstava, že skolióza je jen laterální deviace páte e a podle toho je posuzována. Skolióza je ovšem prostorová deformace páte e i trupu, kde dochází také k rotaci obratl v rovin transverzální a ke zm n zak ivení páte e v sagitální rovin . P edložená práce se zabývá tvarem páte e a trupu a jeho interpretací u skoliózy. Nejv tší skupinu tvo í tzv. idiopatické skoliózy, u kterých sou asná medicína nezná jasnou p í inu vzniku, i když jsou udávány multifaktoriální vlivy a existuje rozsáhlá ada teorií. Významnou roli p i rozvoji skoliózy má axiální rotace obratle v transverzální rovin (obr. 1), p esto neexistuje spolehlivá metoda pro její identifikaci. Diserta ní práce reaguje na stále rostoucí zájem o možný etiologický, diagnostický, chirurgický, kosmetický a prognostický význam axiální rota ní komponenty u skoliózy. Práce vznikala na základ pom rn obsáhlého studia dostupné literatury a provedení vlastních experiment na souboru pacientek s adolescentní idiopatickou skoliózou r znými vyšet ovacími metodami. Základním tématem je popis a kvantifikace rotace obratle a trupu v transverzální rovin .
3
Iveta Pallová
autoreferát
Primárn je deformace páte e pozorována jako zm na tvaru trupu, proto je ást diserta ní práce v nována klinickému vyšet ení a topografickým metodám, které detekují tvarové zm ny zad. Neinvazivními optickými metodami (stínové moiré, stereometrie, rastrovací stereografie) je posuzován tvar trupu i páte e a možnost detekce rotace obratle. Narozdíl od topografických metod, které detekují povrch trupu, RTG vyšet ení zobrazuje kostní anatomii (páte ). Proto byly sledovány sou asné možnosti detekce rotace obratle a vypracována vlastní metodika hodnocení rotace z anterioposteriorního RTG snímku. Metodika hodnocení rotace a dislokace obratle byla také vypracována z MRI vyšet ení, které díky multiplanárním ez m a schopnosti diferenciovat m kkou tká ve vztahu k tvaru kosti nabízí nové možnosti zobrazení páte e. Sou ástí bylo také porovnání vn jšího projevu v detekované 3D topografii zad s výsledky hodnocení z RTG a MRI snímk . Zvláštní pozornost byla v nována optimální poloze st edu otá ení obratle v transverzální rovin s ohledem na bezpe nost míchy (mechanické namáhání). Byly vytvo eny modelové polohy st ed otá ení obratle v transverzální rovin a sledována zm na plochy páte ního kanálu p i r zném nato ení obratle. Dále byly zjiš ovány reálné pr m ry páte ního kanálu a míchy z MRI transverzální ez páte e pacient se skoliózou. Nejvíce patrná u skoliózy je v tšinou horizontální komponenta deformace, tj. asymetrie trupu, která vytvá í typický hrb u skoliózy. Hrudník je tvo en spojením hrudní kosti, žeber a páte e, proto byl v práci také sledován vztah rotace obratle, žeber a trupu u pacient s adolescentní idiopatickou skoliózou pomocí MRI a topografie.
Obr. 1 - axiální rotace obratle v transverzální rovin obratle kolem osy z
zjednodušený model, v reálné situaci m že být obratel naklon n r znými sm ry v prostoru (x, y, z)
Cíle Cílem diserta ní práce je popsat a kvantifikovat rotaci a dislokaci obratle v transverzální rovin , sledovat vyjád ení vztahu rotace jednotlivých obratl k tvaru a charakteru vybo ení páte ního sloupce u skoliózy v 3D prostoru vymezeném hlavními anatomickými rovinami. Tento cíl je studován ze soudobé literatury (1960-2006) a zárove experimentáln sledován na skupin pacientek s idiopatickou skoliózou. Motivací je z ejmá existence rotace obratle v dynamice rozvoje skoliózy a nedostatek jasných biomechanických analýz, které vysv tlují interakci kyfózy a lordózy, laterální a axiální komponenty deformace páte e. Základním problémem se jeví nemožnost jednozna ného popisu deformace páte e, z ehož nejvíce sporné je práv ur ení axiální rotace obratle v transverzální rovin (obr. 1). Tato rotace je o ividn patrna, ale obtížn objektivn hodnocena a interpretována. Proto paralelním cílem této práce je zvolit nejvhodn jší metodu k detekci tvarových zm n
4
Iveta Pallová
autoreferát
v transverzální rovin v podmínkách in vivo. Sou ástí výzkumu je verifikace tradi ních metod popisující tvar páte e a trupu a zjišt ní jejich spolehlivosti. Cílem práce není zjišt ní etiologie i volba terapie u skoliózy, nýbrž exaktní popis axiální rotace obratle ve vztahu k prostorové deformaci páte e. Obrazová informace charakterizuje stav jedince v daném okamžiku a nevypovídá o p í inách vzniku tvarových zm n páte e a trupu. Nicmén obrazová informace, která poskytne jasný popis rotace obratle, nalezne využití jak v diagnostice, tak i terapii a m že pomoci objasnit i p í iny vzniku skoliózy.
Hypotézy 1)
Rotace obratle je p irozená u sdruženého pohybu páte e (lateroflexe a rotace). Sm r a velikost rotace záleží na tvaru páte e v sagitální rovin (kyfóze a lordóze)
2)
Topografickými metodami lze detekovat tvar trupu a pomocí morfologické interpretace lze odvodit pravd podobnou polohu vnit ních struktur (rotace obratle).
3)
Axiální rotaci obratle v transverzální rovin lze v rohodn hodnotit z RTG.
4)
Axiální rotaci obratle v transverzální rovin lze p esn zjistit a hodnotit z MRI.
5)
Okamžitý st ed otá ení obratle v transverzální rovin páte ního kanálu.
6)
Je p ímý vztah mezi deformací žeber (trupu) a rotací obratle v transverzální rovin .
se bude pohybovat v oblasti
Metody Pro realizaci cíl byly použity metody: klinické vyšet ení, topografické metody, anteroposteriorní RTG (rentgenové vyšet ení) a MRI (magnetická rezonance, magnetic resonance imaging). Metody byly prov eny na souboru 15 dívek s adolescentní idiopatickou skoliózou. Centrem zájmu byla p edevším hrudní a bederní páte , protože rotace obratle je nejvíce vyjád ena práv v hrudní páte i a kompenza n v opa ném sm ru v bederní páte i. Od roku 2003 do 2005 byly dívky opakovan vyšet ovány a hodnoceny. Vzhledem ke komplikovanosti jednotlivých zp sob vyšet ení byly jen ty i z nich vyšet eny všemi zvolenými metodami. Paravertebrální gibus (hrb) je charakteristický asymetrií paravertebrálních val , která je opticky výrazn jší p i p edklonu. Hodnocení paravertebrální asymetrie bylo provedeno Adamsovým testem p edklonu ([36]), asymetrie byla ur ena v milimetrech a jako úhel sklonu trupu mezi horizontálou a spojnicí nejv tší žeberní nebo bederní prominence. Pro detekci povrchu trupu byly použity t i topografické metody: stínové moiré, stereometrie a rastrovací stereografie. Snahou bylo najít exaktní zp soby hodnocení tvarových zm n u skoliózy se zam ením na detekci asymetrie trupu v transverzální rovin a zjistit možnosti identifikace rotace obratle. P i vyšet ení topografickými metodami subjekt stál v uvoln ném vzp ímeném stoji, povrch zad byl hodnocen po výdechu. Na sledovanou osobu byly p ed vlastním snímáním umíst ny „markery“ (trnové výb žky obratl od C7 k L5, zadní pánevní spiny, horní a dolní úhel lopatek), které dovolují zp tnou orientaci na po ízených snímcích. Ur eny byly lokální a absolutní extrémy (maxima a minima), délkové a úhlové parametry páte e. Zak ivení páte e bylo pomocí ozna ených marker hodnoceno jak v rovin snímku (p i snímání zezadu, tj. ve frontální rovin , vybo ení obratlových t l v inflexních bodech), tak ve sm ru p edozadním (tj. 5
Iveta Pallová
autoreferát
v rovin sagitální, úhel kyfózy, lordózy). Rotace povrchu trupu (ATR, angle of trunk rotation) byla kvantifikována pomocí asymetrie paravertebrálních val . K tomu byly použity transverzální ezy v míst nejv tší asymetrie trupu. Úhel trupové rotace (ATR) byl vyjád en ve stupních, hodnoceny byly úhly mezi spojnicí vrchol val pravé a levé strany zad s horizontálou a úhly mezi te nou ke k ivce tvo enou paravertebrálními valy s horizontálou pomocí vytvo eného matematického postupu v programu Maple . V rámci diserta ní práce byla vypracována metoda hodnocení rotace obratle, jedná se o výpo et rotace obratle kolem axiální osy z RTG snímku v anteroposteriorní (AP) projekci (zobrazení páte e ve frontální rovin ). Na RTG snímku se zm í vzdálenost od vnit ní hrany pediklu (pediculus arcus vertebrae p ipev uje obratlový oblouk k t lu obratle) k ose soum rnosti obratle a pomocí goniometrických funkcí je získán úhel rotace ve stupních. Výpo et vychází z pravoúhlých trojúhelník , odvozených z pr m tu obratle v transverzální rovin ([27]). V tšina metod, které hodnotí rotaci obratle z AP projekce RTG snímku, vychází z pr m tu pedikl do t la obratle ve frontální rovin . Pro zjišt ní skute né polohy pedikl p i axiální rotaci obratl v transverzální rovin byl vytvo en experiment, ve kterém bylo použito celkem 7 lidských obratl (hrudní a bederní). Tyto obratle byly upevn ny ve speciálním p ípravku tj. nasunuty a p ipevn ny na rentgenologicky transparentní ty v oblasti páte ního kanálu. Obratle byly zrentgenovány nejd íve bez rotace ve frontální rovin a v následn v r zných polohách axiální rotace v kroku po 3° v rozmezí 0 - 45°. Protože RTG vyšet ení nep ineslo uspokojivé výsledky, byla zkoumána možnost detekce transverzální rotace obratle pomocí MRI. V této ásti byly hledány zp soby hodnocení relativní axiální rotace obratle v transverzální rovin , identifikace a transformace vybraných bod na obratli u pacient s adolescentní idiopatickou skoliózou. Použity byly 2 mm transverzální ezy (T1 vážené obrazy) obratl . Po átek kartézského sou adného systému byl zvolen ve st edu durálního vaku, ve kterém je mícha. Durální vak je kulovitá oblast ohrani ená tvrdou plenou míšní v páte ním kanálu, která je na v tšin ez dob e itelná. Mícha je fylogeneticky nejstarší struktura, jejíž poškození znamená ohrožení života. Pokud je po átek kartézského sou adného systému umíst n do st edu durálního vaku, mícha by m la být mechanicky nejmén namáhaná. Základní referen ní bod byl zvolen v ezu vedeném v polovin výšky arcus vertebralis (oblouk obratle), protože se jedná i u deformovaného obratle o relativn tvarov stabilní strukturu. V dalším kroku byl zjiš ován relativní posun vybraných bod na obratli, které byly detekovány z transverzálních MRI ez . Pro hodnocení tvarových zm n obratle bylo vybráno 6 anatomických bod (A-F), na základ jejich pom rn dobré identifikace v jednotlivých ezech a podle p edpokládané významnosti pro hodnocení tvaru obratle. Jedním z hledisek byla poloha bod vzhledem k ose symetrie obratle (obr. 2). Zvolen byl kartézský sou adný systém, poloha os byla ur ena tradi ním zp sobem. Osy x, y prezentují laterální a p edozadní sm ry. ∆z je konstantní, daný krokem ekvidistantního posunu ezu (2 mm) udává kaudální sm r. Transverzální ezy hrudních obratl deformované páte e byly nejd íve p evedeny z formátu dicom do formátu bmp. Pro každý ez byl zaveden parciální koordina ní systém (PCS). Všechny sou adnice z PCS byly transformovány do referen ního koordina ního systému (RCS) každého obratle. Pomocí RCS je možné ur it intervertebrální posun a intervertebrální axiální rotaci jako úhel mezi jejich sou adnými systémy. RCS byly transformovány do p edem definovaného globálního koordina ního systému (GCS), který sdružuje všechny MRI ezy. Díky kalibraci v X-vision (prohlíže pro vyhodnocování MRI snímk ) lze p evést obrazové body na reálnou velikost.
6
Iveta Pallová
autoreferát
Obr. 2 - vybrané body na transverzálním ezu hrudního obratle ve vztahu k ose symetrie A: st ed durálního vaku, p edpokládán byl kruhový tvar, sou adnice (xi, yi) byly zjišt ny jako pr se íky diagonál z opsaného tverce. B: vrchol processus spinosus C: okraj obratlového t la, leží na ose symetrie, v kladném sm ru na ose y D: okraj páte ního kanálu, leží na ose symetrie, v záporném sm ru na ose y E: okraj obratlového t la: vlevo, v polovin maximální ší ky obratle, EF kolmá na osu symetrie. F: okraj obratlového t la: vpravo, v polovin maximální ší ky obratle, EF kolmá na osu symetrie
Detekce axiální rotace obratle v transverzální rovin z MRI byla provedena dv ma p ístupy: 1) hodnocení rotace obratle pomocí odhadnuté osy symetrie obratle 2) hodnocení rotace obratle užitím metod automatické segmentace Axiální rotace obratle hraje významnou roli v rozvoji skoliózy, d ležitým p edpokladem pro její hodnocení je znalost pravd podobného st edu otá ení. Je obtížné identifikovat st edy rotace obratle u každého jedince. U skoliózy je p edpokládaná variabilita mnohem v tší, podstatnou úlohu zde hraje zm na tvaru páte e. Mezinárodní spole nost pro biomechaniku v souladu se systémem Prof. Stokese umís uje st ed otá ení a po átek sou adného systému do st edu obratlového t la ([40], [33], [34]). Použití tohoto systému je asté i p i výzkumech využívající r zné zobrazovací metody pro detekci rotace obratle ([2], [13] a další), což m že vést dle našeho názoru k mylným záv r m. Další práce se proto zabývala potencionálními vhodnými a naopak nejmén výhodnými polohami st edu otá ení obratle v transverzální rovin . Byly zkoumány p ípady, kdy st ed rotace obratle je mimo a v páte ním kanálu. Z transverzálních ez T2 MRI obratl pacient se skoliózou byly zjiš ovány reálné rozm ry durálního vaku s míchou a páte ního kanálu, byla m ena výška (p edozadní pr m r) a ší ka (p í ný pr m r) míchy a páte ního kanálu. Rotace hrudních a bederních obratl byla prov ována na jednoduchých geometrických 2D modelech v transverzální rovin , s r znými polohami st edu rotace s ohledem na bezpe nost míchy. První zkoumaná nevýhodná poloha st edu otá ení byla zvolena v nejzadn jší ásti obratlového t la, druhá na vrcholu trnového výb žku obratle. Nejvíce výhodná poloha byla umíst na do geometrického st edu páte ního kanálu. Dále byla zvolena nej ast ji udávaná lokalita st edu otá ení ([40], [33]) ve st edu obratlového t la. Protože se jedná o modelovou situaci, nebyl uvažován sou asný posun obratle a ani vlastní deformace obratle. Hodnocena byla zm na pr m tu páte ního kanálu. S ohledem na díl í rozsah pohybu mezi jednotlivými obratli b hem pohybu zdravé páte e, bylo v modelu vybráno oto ení hrudního o 6° bederního obratle o 3°. U skoliózy je rotace hrudního obratle mnohem v tší. V p ípad modelu deformované páte e byla proto zvolena rotace hrudního obratle o 15°, která je typická pro idiopatickou skoliózu. 7
Iveta Pallová
autoreferát
U skoliózy je typická axiální rotace obratle v transverzální rovin , která je doprovázená deformací hrudníku. Spojení hrudníku je dané anatomicky, žebra jsou kloubn spojena k páte i a k hrudní kosti. Pro skoliózu je obvyklý asymetrický tvar hrudníku. Rotace obratle, asymetrie žeber a povrchu trupu v hrudní oblasti tvo í žeberní hrb, v bederní oblasti je hrb zp soben p edevším asymetrií paravertebrálních val . Obsahem studie byl vztah rotace obratle, deformace žeber a povrchové asymetrie trupu kolem podélné osy páte e. Pomocí MRI transverzálních ez deformované páte e byla sledována velikost rotace obratle (AVR) k nato ení žeber (ARR) a symetrie hrudníku (ST). Pro zjišt ní rotace trupu (ATR, tj. topografická asymetrie povrchu zad, definována jako úhel mezi horizontálou a spojnicí paravertebrálních val ) byla použita optická metoda stínové moiré. ARR (angle of rib rotation) a ATR (angle of trunk rotation) jsou b žn užívané pojmy v odborné literatu e. Tyto termíny jsou zjednodušené, vyjad ují odklon hrudníku (žeber, povrchu trupu) od horizontály a ve skute nosti zahrnují i vlastní deformaci hrudníku.
Výsledky Výsledky nejsou zpracovány statisticky, protože se jedná o díl í úlohy a práce je zam ena na tvorbu metodiky. Výsledky jednotlivých m ení ukazují na validnost metod. Zám rem je ukázat možnosti hodnocení rotace obratle a trupu v transverzální rovin v souvislosti s dalšími tvarovými zm nami páte e. Pro detekci skoliózy je v klinických praxích doporu ován Adams v test p edklonu, kdy se sleduje asymetrie paravertebrálních val , která má vypovídat o rota ní komponent deformity. Naše experimenty potvrdily, že pokud pacient provádí asymetrický p edklon, m že vzniknout zna ný rozdíl ve výsledcích, což poukazuje na nespolehlivost Adamsova testu p edklonu. Pomocí jednoduchého experimentu bylo také ukázáno, že z asymetrie trupu p i p edklonu nelze usuzovat na zak ivení páte e ve frontální rovin . Využitím efektu stínové moiré byly získány topogramy zad pacientek se skoliózou, z kterých byly vyhodnoceny polohové (systém sou adnic) a výškové (systém vrstevnic) informace z daného povrchu. Asymetrie trupu byla ur ena pomocí rozdílné výšky paravertebrálních val a pomocí úhlu trupové rotace (ATR) ve zvolených horizontálních ezech. K ivka (reliéf val ) byla aproximována vhodným polynomem (graf 1). Vyšet ení lze opakovat neomezen asto, bez radia ní zát že, což je možné využít u progrese skoliózy, která je typická v dob rychlého r stu v dospívání. Pacientka se skoliózou byla opakovan sledována a hodnocena stínovou metodou moiré v letech 2003 – 2005, tj. od 13 do 15 let v ku pacientky. Graf 2 znázor uje stejný charakteristický „deforma ní vzorec“ skoliózy b hem r stu, který p edstavuje p i pohledu zezadu vyklenutí hrudní páte e doprava a bederní doleva. Chyba m ení u hodnocení tvaru páte e ve frontální rovin stejného pozorovatele byla v hrudní páte i 29° ± 2°, v bederní 24° ± 3. Rozdíl maximálních a minimálních hodnot byl v p ípad hrudní až 6° a v p ípad bederní páte e až 8°. U stereometrie se postup hodnocení shodoval, ale pro absenci vrstevnic byly na trup horizontáln nalepeny kalibra ní pásky, ze kterých se hodnotila asymetrie paravertebrálních val také hodnotami úhl . Díky barevn kódované informaci o výškových hladinách v generovaném výstupu lze u rastrovací stereografie aspekcí provést okamžitou primární diagnostiku (obr. 3). Výsledky ukazují, že topografické metody jsou zdrojem zna ných chyb p i identifikaci tvaru trupu a jen velmi nep ímo poukazují na polohu obratle v transverzální rovin . Topografické metody by mohly být využity pro rychlou dokumentaci a odhad zm n tvaru trupu v klinických ambulancích.
8
Iveta Pallová
autoreferát
a) b) Graf 1: tvarování zad v dolní hrudní páte i ( ezy vedené v úrovni obratl Th8-Th12) (L.H., 2005) sou adný systém xyz, osa x horizontála, osa z – výška paravertebrálních val , osa y – vertikála, po átek sou adného systému v oblasti trnového výb žku sedmého kr ního obratle (a) stínové moiré - znázorn ní místa ez shodné s barvami v 3D grafu (b) 3D graf paravertebrálních val , sv tle mod e ozna eny spojnice maxim a minim paravertebrálních val pravé a levé strany
(a) (b) Graf 2: zm na tvaru páte e ve frontální rovin u stejného pacienta b hem 2003-2005 (L.H.) znázorn ní roviny xy (frontální rovina, pohled zezadu), po átek sou adného systému ve st edu markeru nalepeného na trnovém výb žku obratle C7 (a) nam ené hodnoty (b) polynom 8. ádu
Obr. 3 - rastrovací stereografie „metoda proužk “ (M.V., 2005)
9
Iveta Pallová
autoreferát
Rotace obratle byla hodnocena pomocí p vodní metody, která je založena na pr m tu pedikl do t la obratle na RTG snímku v AP projekci. Výpo et vychází z pravoúhlých trojúhelník , odvozených z pr m tu obratle v transverzální. Chyba zjišt ní rotace obratle podle této metody u stejného pozorovatele s využitím maximálních a minimálních nam ených hodnot p i hodnocení stejného obratle byla až 5°. P i nezávislém hodnocení ty mi pozorovateli byl rozdíl výsledné rotace stejného obratle z pr m rných hodnot až 3°, p i užití maximálních a minimálních nam ených hodnot až 7°. Metoda vychází se st edu otá ení obratle umíst ném ve st edu obratlového t la jak to doporu uje Mezinárodní spole nost pro biomechaniku. V pr b hu další práce na daném tématu bylo zjišt no, že st ed otá ení obratle v transverzální rovin leží v oblasti ohrani ené páte ním kanálem, což snižuje p esnost této metody. Na druhé stran výsledky potvrzují, že st ed otá ení umíst ný do st edu obratlového t la není správný výchozí p edpoklad pro hodnocení rotace obratle, jak je asto používán v r zných hodnotících systémech Pro ov ení zm ny pr m tu pedikl p i rotaci obratl byl vytvo en experiment, na jehož základ byl zjišt n skute ný pr m t pediklu obratle na AP RTG snímku p i konkrétním nato ení obratle v transverzální rovin . Výsledky jsou demonstrovány na obr. 4. Ukázalo se, že je nízká rozlišovací schopnost hodnocení rotace obratle metodou dle Nashe a Moa tj. 5 stup ová škála hodnocení rotace obratle dle pr m t pedikl do frontální roviny ([21]).
a) b) c) d) Obr. 4 – projekce pedikl na RTG snímku v anteroposteriorní projekci
(a) hrudní obratel s axiální rotací 21° (b) stejný obratel s ozna ením pediklu (c) bederní obratel s axiální rotací 36° (d) ozna ení pedikl
U pacientek se skoliózou bylo provedeno MRI vyšet ení, na jehož základ byla provedena detekce relativního posunu bod na obratli. V každém transverzálním ezu obratle byly identifikovány body A-F v rámci parciálního koordina ního systému (PCS). V druhém kroku byly body transformovány do referen ního koordina ního systému (RCS) každého obratle. Všechny sou adnice z RCS byly transformovány do globálního koordina ního systému (GCS). Po átek byl vždy ve st edu durálního vaku – viz obr. 5. Výsledky jsou demonstrovány na datech pacientky se skoliózou (M.V., 2005) - graf 3.
Obr. 5 – volba po átku sou adného systému pro hodnocení dislokace a rotace obratle z MRI
(a) znázorn ní míchy a durálního vaku, jehož st ed je po átek sou adného systému (transverzální ez hrudním obratlem) (b) referen ní ez (zobrazení v sagitální rovin )
10
Iveta Pallová
autoreferát
Graf: 3 – znázorn ní relativního posunu bod A-F hrudních obratl Th7-Th11 (M.V., 2005)
Posun vybraných bod je vztažen k po átku v bod A v globálním koordina ním systému (GCS), který byl zvolen v ezu v horní t etin výšky 8. hrudního obratle. Zm na na ose z je konstantní v kroku po 2 mm. Relativní posun bod v transverzální rovin je ukázán v rovin XY.
Hodnocení rotace obratle podle osy symetrie je op t ukázáno na datech stejné pacientky (M.V., 2005). Opakované m ení úhlu rotace ϕ1 −ϕ5 bylo provedeno z reprezentativního ezu rotovaného obratle Th7. Rozdíly pozorované jednotlivými metodami dosahovaly 9-28 %. Nejlepší výsledek byl získán p i hodnocení úhlu rotace obratle ϕ3 s relativní chybou 9 %, tj. metoda, kdy je obratel pomocí programu X-vision natá en dokud se odhadnutá osa symetrie obratle nespojí s vertikálou (kolmá na desku stolu) - tab. 1. obratel Th7
ϕ [°]
SD
max ∆ϕ [°]
max ∆ϕ [%]
ϕ1
12,0
0,6
1,6
13,4
ϕ2
13,5
0,5
1,7
12,6
ϕ3
11,7
0,5
1,0
8,5
ϕ4
11,3
2,4
2,4
21,3
ϕ5
15,7
1,7
4,4
28,1
Tab 1 - výsledný úhel rotace obratle Th7 hodnocený 5 metodami dle osy symetrie obratle ϕ1 −ϕ5
Metody byly aplikované na reprezentativním ezu 7. hrudního obratle pacientky se skoliózou (M.V., 2005), výsledný rozdíl úhlu rotace hodnocený r znými zp soby dosahoval až 5°. ϕ - pr m rná hodnota, SD – sm rodatná odchylka, ∆ϕ - maximální relativní chyba
Primární úlohou metody automatické segmentace bylo nalezení reprezentativního 3D bodu v každém MRI ezu a nejmén jeden sm r, který by mohl popsat orientaci každého individuálního obratle. K tomu bylo nutné najít alespo dva body, které by šly v každém MRI snímku ur it zcela automaticky. Z d vod nejv tší robustnosti byly za tyto dva body zvoleny st ed durálního vaku s míchou a vrchol processus spinosus. Kombinací region growing techniques a segmentace prahováním bylo užito první identifikace míchy – prostor ohrani ující dura mater spinalis na T1 MRI snímcích. Na každém MRI skenu bylo možné identifikovat st ed s vysokou spolehlivostí. 11
Iveta Pallová
autoreferát
Pro dosažení subbodové p esnosti p i výpo tu t žišt dané oblasti bylo p i výpo tu moment setrva nosti obrazové plochy použito vážení bod jejich intenzitou. Sou adnice t žišt segmentovaného obrázku je potom dáno pomocí následujícího vzorce (1): n
xT =
n
x.Inti
i =1 n
yT =
Inti
i =1 n
y.Inti Inti
(1) kde Inti zna í intenzitu obrazového bodu i. Stejným zp sobem bylo provedeno i nalezení druhého definovaného bodu, tedy vrchol trnového výb žku obratle (processus spinosus). i =1
i =1
Z rekonstrukce reálných sagitálních a transverzálních pr m r míchy a páte ního kanálu a analýzy chování modelu se ty mi možnými st edy otá ení v transverzální rovin byl ur en optimální st ed otá ení obratle, jehož výhodnost byla posuzována z hlediska nejmenšího mechanického namáhání míchy. Rozm ry obratl z transverzálních MRI ez byly hodnoceny u pacient se skoliózou, u které je typická trvalá rotace obratl . Zjišt né rozm ry míchy a páte ního kanálu se shodovaly s pr m rnými hodnotami udávanými v literatu e ([29], [40]). Ší ka durálního vaku a páte ního kanálu byla v tší než výška. M ení ukázala, že mícha má p ibližn polovi ní rozm ry oproti páte nímu kanálu. Mícha, obklopená mozkomíšním mokem, nebyla vždy ve st edu páte ního kanálu, což je u skoliózy obvyklé. Výsledky pilotní studie ukázaly, že mícha v durálním vaku byla vždy posunuta sm rem do konkavity zak ivení páte e ve frontální rovin . Výsledky odpovídají publikovaným studiím nap . ([18], [42]). V modelové situaci byla axiální rotace obratle v transverzální rovin demonstrována p i r zných st edech otá ení. Model obratle, který vycházel z reálných rozm r nedeformované páte e ([40]), byl nato en o 6° a 15° v p ípad hrudního obratle a o 3° v p ípad bederního obratle. Míra rotace byla zvolena na základ udávané intervertebrální pohyblivosti - 6° a 3° a z hlediska asté rotace obratle u skoliózy - 15°. Hodnocena byla zm na plochy páte ního kanálu. Výsledky jsou zahrnuté v tabulce 2. Podle o ekávání je nejvýhodn jší poloha st edu otá ení ve st edu páte ního kanálu s minimální zm nou pr ezu kanálu u hrudního i bederního obratle. Nejmén výhodná pozice byla v zadní ásti trnového výb žku a obratlového t la, kde došlo ke stejnému zmenšení páte ního kanálu. asto užívaný st ed rotace ve st edu obratlového t la se jeví také nevýhodný s pom rn významnou zm nou pr m ru páte ního kanálu. n
hrudní obratel – rotace 6° r
x
(mm)
(mm)
(mm )
1
39
4,2
93,8
2
6
0,6
3
45
4
29
hrudní obratel – rotace 15° ∆A
r
x
(%)
(mm)
(mm)
(mm )
34
39
10,4
21,2
8,7
3
6
1,5
4,7
94,7
34
45
3,0
59,3
22
29
∆A 2
bederní obratel – rotace 3° ∆A
r
x
(%)
(mm)
(mm)
(mm )
78
44
2,4
34,7
12
23,2
8
6
0,6
8,8
3
11,5
218,8
79
41
2,1
33,8
12
7,4
144,3
52
24
1,2
20,0
7
∆A 2
∆A
∆A 2
(%)
Tab. 2 - model posunu páte ního kanálu s r znými st edy otá ení
Hrudní obratel byl oto en o 6° a 15°, bederní obratel o 3°. Plocha páte ního kanálu je v p ípad hrudního obratle 276,3 mm2, v p ípad bederního obratle 293,9 mm2 n - poloha st edu otá ení (1 – vrchol processus spinosus, 2 – st ed páte ního kanálu, 3 – zadní ást obratlového t la, 4 – st ed obratlového t la) r - polom r otá ení je definován jako spojnice st edu míchy a st edu otá ení x - velikost smykové deformace páte ního kanálu je definována jako posun obrysu páte ního kanálu ∆A - zm na plochy páte ního kanálu v mm2 a %
12
Iveta Pallová
autoreferát
Pomocí transverzálních ez MRI byla sledována velikost rotace obratle (AVR), rotace žeber (ARR) a symetrie hrudníku (ST) u idiopatické skoliózy. Asymetrie paravertebrálních val (ATR) byla detekována metodou stínové moiré. Nebyla nalezena korelace mezi rotací obratle, deformací žeber a trupu. Deformace žeber u skoliózy nemá p ímý vztah k velikosti rotace obratle. Výsledky nazna ují, že rotace obratle je v tší než deformace žeber a trupu. I když byla deformace páte e hodnocena z MRI vleže, výsledky se shodovaly s výsledky Stokese ([35]), který zjiš oval rotaci pomocí stereoradiografie a stereotopografie tj. rotace žeber a trupu byla obecn menší než rotace obratle. Sm r rotace hrudníku, žeber a obratl byl ve všech p ípadech souhlasný, lokalita maxima nato ení sledovaných struktur byla v rozmezí sousedních obratl . Rotace obratle byla pozorována vždy na stranu konvexity zak ivení ve frontální rovin , durální vak s míchou byl posunut na stranu konkavity.
Záv r Práce se zabývá detekcí axiální rotace obratle v transverzální rovin a jejím vztahem k prostorovým tvarovým zm nám páte e a trupu. Lze konstatovat, že výsledky více i mén potvrzují hypotézy stanovené v diserta ní práci: 1.
Sm r a velikost axiální rotace obratle v rámci sdruženého pohybu páte e (rotace nebo translace obratle okolo nebo podél osy je konzistentn sdružená se sou asnou rotací nebo translací okolo jiné osy) záleží na kyfóze a lordóze. Snížení až vymizení hrudní kyfózy, které je charakteristickým znakem idiopatické skoliózy, zv tšuje možnost rotace obratle v transverzální rovin .
2.
Z prominujícího trnového výb žku lze odhadnout tvar páte e ve frontální a sagitální rovin , ale identifikace rotace obratle je nejistá. Topografické metody také informují o nato ení trupu prost ednictvím asymetrie paravertebrálních val , avšak tyto metody se pohybují v pom rn velkém pásmu nep esnosti.
3.
Pomocí AP RTG lze rotaci obratle v transverzální rovin spolehliv ur it pouze s omezenou rozlišovací schopností, b žn užívaná metoda dle Nashe a Moa (5 stup ová škála podle pr m tu pedikl do t la obratle) má jen orienta ní výpov dní hodnotu. Standardní RTG je dostate né jen pro sledování kostních anomálií, kostní zralosti a zak ivení páte e ve frontální rovin .
4.
MRI je vhodné pro detekci a hodnocení axiální rotace obratle a pro morfometrické studie. Tvary kostních struktur lze vztahovat k tvaru m kkých tkání, kde dominantní je mícha.
5.
Z rekonstrukce reálných sagitálních a transverzálních pr m r míchy a páte ního kanálu z MRI a analýzy chování modelu se ty mi možnými st edy otá ení v transverzální rovin vyplývá, že okamžitý st ed otá ení obratle leží v oblasti páte ního kanálu .
6.
Existují kvalitativní (sm rové) korelace mezi deformací trupu a páte e, které jsou dané anatomicky, ale kvantitativn nemají pravidelnost a nemusí být vždy vyjád eny. P edb žné výsledky nazna ují, že rotace obratle je v tší než deformace žeber.
Aplikace jednotlivých metod lze porovnávat mezi sebou, ovšem asto se dochází ke kvantitativn rozdílným záv r m. To je dané odlišnou kvalitou vstupujících informací do analýzy: Topografie pracuje se s povrchem t la, kde dochází k možnému zkreslení sledovaných marker dané posunlivostí k že v i hledané struktu e. RTG páte e podléhá 13
Iveta Pallová
autoreferát
zkreslení zp sobené principem st edového promítání. MRI umož uje multiplanární zobrazení páte e, ale problémem je detekce reliéfu kostní hrany v jednotlivých ezech zp sobené n kdy nejasným tká ovým rozlišením. Mezinárodní spole nost pro biomechaniku doporu uje k hodnocení páte ních deformací používání kartézských sou adných systém , jejichž po átek umis uje v souladu se systémem Prof. Stokese do st edu obratlového t la ([33]). V naší práci byl st ed rotace obratle v transverzální rovin a po átek sou adného systému umíst n do páte ního kanálu. Tato oblast ohrani ená páte ním kanálem se opírá o nejnov jší poznatky z literatury ([30]) a oprávn nost této volby byla experimentáln potvrzena. Magnetická rezonance má revolu ní vliv na zobrazení míchy a nervových struktur, dokáže diferenciovat m kkou tká ve vztahu k tvaru kosti a neohrožuje pacienta radia ní zát ží. Zejména dokonalým zobrazením m kkých tkání (míchy) je ideální vyšet ovací metodou oblasti páte ního kanálu. Této výhody bylo v práci využito p i identifikaci geometrických parametr páte e. Výsledky se jeví do budoucna jako velmi nad jné s ohledem na stále v tší p edpokládanou dostupnost MRI i v r zných funk ních modifikacích (dynamická, vertikální).
Conclusion This work deals with detection of axial vertebral rotation in the transversal plane and its relationship to the shape changes of the spine and torso. It is possible to conclude that the results more or less confirm the hypothesis of this thesis: 1.
Rotation of vertebrae is natural in coupled motion of the spine (lateroflexis and rotation). Direction and magnitude of rotation depends on the shape of the spine in the sagittal plane (kyphosis nad lordosis). The hypothesis was confirmed: Direction and magnitude of axial rotation during coupled motion of the spine (rotation and translation of vertebrae along axis is consistently coupled with simultaneous rotation or translation along other axis) depend on kyphosis and lordosis. Decreasing or eliminating of thoracic kyphosis, which is a typical trait of idiopathic scoliosis, increases possibility of vertebral rotation in the transversal plane.
2.
It is possible to detect the shape of torso using topographical methods and to deduce probable position of inner structures (rotation of vertebra) by means of morfological interpretation. The hypothesis was partially confirmed: It is possible to estimate the spinal shape in the frontal and sagittal planes from the prominent processus spinosus, but identification of vertebral rotation is uncertain. The information on the overall rotation of torso can be obtained from the asymmetry of paravertebral muscles, but these methods suffer from a large error rate.
3.
Axial rotation of vertebrae in the transversal plane can be reliably evaluated from the X-Ray image The hypothesis was partially confirmed again: The ability of anteroposterior X-Ray image to show rotation of vertebrae reliably is limited. The standard method of Nash and Moe (5 grade scale according to pedicle projection onto the vertebra body) has only limited demonstration value. Standard X-Ray is sufficient only for observation of skeletal abnormalities, skeletal maturity and spinal curvature in the frontal plane.
4.
Axial rotation of vertebrae in the transversal plane can be precisely evaluated from the 14
Iveta Pallová
autoreferát
MRI image. The hypothesis was confirmed: The MRI is suitable for detection and evaluation of axial vertebral rotation and for morfometric studies. Shapes of skeletal structures can be related to the shapes of soft tissues, where the spinal cord is dominant. 5.
6.
Instantaneous centre of vertebral rotation in the transversal plane is located in the area of the spinal canal (this assumption is based on natural optimisation of mechanical load on the spinal cord) Real sagittal and transversal diameters of the spinal cord and spinal canal reconstruction from MRI and behavior of models with four centres of rotation in the transversal plane indicate that instantaneous centre of vertebral rotation is located in the area of the spinal canal. There is direct relationship between deformation of ribs (torso) and rotation of vertebrae in the transversal plane. The hypothesis was partially confirmed: There are qualitative (directional) correlations between deformation of the torso and spine, which are given anatomically, but quantitatively they are irregular and do not necessarily have to be expressed. Preliminary results show that rotation of the vertebrae is greater than deformation of the ribs.
Applications of the mentioned methods are mutually comparable, but different quantitative conclusions often occur. It is given by a different quality of information input for analysis: Topography works with body surface, where possible misrepresentation of observed markers caused by shift of the skin occurs. The X-Ray imaging of the spine succumbs to misrepresentation which is caused by the principle of central projection. The MRI enables to make a multiplanar image of the spine, but detection of the skeletal structure borders in particular slices remains a problem caused sometimes by unclear resolution of tissues. The International Society of Biomechanics recommends using cartesian coordinated systems with the origin placed in the centre of the vertebral body (in accordance with professor Stokes´ system, ([33]) for evaluting of spinal deformations. In our work the centre of vertebral rotation in the transversal plane and the origin of coordinated system were placed in the spinal canal. The choice of this area demarcated with the spinal canal is based on the newest knowledge from literature ([30]) its correctness was verified experimentally. Magnetic resonance techniques have a revolutionary influence on imaging of the spinal cord and neural structures, they are able to differentiate the soft and skeletal tissues without exposing the patient to radiation load. Especially the perfect imaging of soft tissues (the spinal cord) makes the MRI an ideal method for diagnostics of the spinal canal. This advantage was used in our work for identification of geometrical properties of the spine. The results seem to be very promising with regard to the increasing availability of various modifications of MRI (dynamical, vertical).
15
Iveta Pallová
autoreferát
Literatura [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10]
[11] [12]
[13] [14]
[15] [16] [17] [18] [19] [20]
BARSANTI C.M., DEBARI A., COVINO B.M. (1990): ´The torsion meter: a critical review´, J Pediatr Orthop., 10, s. 527-531. BIRCHALL D.; HUGHES D., HINDLE J.; ROBINSON L., WILLIAMSON J.B. (1997): ´Measurement of Vertebral Rotation in Adolescent Idiopathic Scoliosis Using Three-Dimensional Magnetic Resonance Imaging´, Spine, 15, 22(20), s. 2403-2407. BUNNELL W.P. (1984) ´An Objective Criterion for Scoliosis Screening´, J. Bone and Joint Surg. 66-A (9), s. 1381-1387, Internet site address: http://www.uthscsa.edu/scoliosis/diagnosing.html CLOSKEY R.F., SCHULTZ A.B. (1993): ´Rib cage deformities in scoliosis: spine morfology, rib cage stiffness, and tomography imaging´, J. Orthop Res., 11 (5), s. 730-7. COTE P., KREITZ B.G., CASSIDY J.D., DZUS A.K., MARTEL J. (1998): ´A study of the diagnostic accuracy and reliability of the Scoliometer and Adam's forward bend test´, Spine, 1, 23(7), s. 796-803. ERNÝ P., PALLOVÁ I., MA ÍK I. (2004): ´Grafická metoda ur ení rotace obratl – prospektivní studie´, Pohybové ústrojí, 11, (3+4), s. 163-170. EL-SAYYAD M.M. (1986): ´Comparison of roentgenography and moire topography for quantifying spinal curvature´, Phys Ther., 66(7), s. 1078-82. ERKULA G., SPONSELLER P.D., KITER A.E. (2003):´Rib deformity in scoliosis´, Eur Spine J., 12 s. 281–287. HACKENBERG L., HIERHOLZER E., BULLMANN V., LILJENQVIST U., GOTZE C. (2006): ´Rasterstereographic analysis of axial back surface rotation in standing versus forvard bending posture in idiopathic scoliosis´, Eur Spine, 21, s. 1-6. HELTON L.A., DEFINO P.H., MENDES DE ARAÚJO (2004): ´Comparative study of the measurements of the vertebral rotation using Nash & Moe and Raimondi methods´, Acta ortop. bras., 12(3), Internet site address: http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1413-78522004000300006&script=sci_arttext&tlng=en HUANG SC. (1998): ´Cut-off point of the Scoliometer in school scoliosis screening´, Spine, 1, 23(17), s. 1924. CHALUPOVA M., RYSAVKOVA A., PALLOVA I., OTAHAL S. (2003): ´Human Posture Estimation Method from a 3D Surface Image using Fuzzy Logic Evaluation´ in Biomechanics 2003, Rhodes, Greece, Editor(s): M.H.Hamza, Internet site address: http://www.actapress.com/Abstract.aspx?paperId=13469 ISHII T., MAUKAI Y., HOSONO N., SAKAURA H., FUJII R., NAKAJIMA Y., TAMURA S., SUGAMOTO K., YOSHIKAWA H. (2004):´Kinematics of the Subaxial Cervical Spine in Rotation In Vivo Three-Dimensional Analysis´, Spine 29 (24), s. 2826-2831. KARACHALIOS T., SOFIANOS J., ROIDIS N., SAPKAS G., KORRES D., NIKOLOPOULOS K. (1999): ´Ten-year follow-up evaluation of a school screening program for scoliosis. Is the forwardbending test an accurate diagnostic criterion for the screening of scoliosis?´, Spine, 15, 24(22), s. 2318-24. KOUWENHOVEN J.W.M., VINCKEN K.L., BARTELS L.W., CASTELEIN R. M. (2006): ´Analysis of Preexistent Vertebral Rotation in the Normal Spine´, Spine, 31(13), s. 1467-1472. KRISMER M., STERZINGER W., HAID C., FRISCHHUT B., BAUER R. (1996): ´Axial rotation measurement of scoliotic vertebrae by means of computed tomography scans´, Spine, 1, 21(5), s. 576-81. KUŠOVÁ S. (2004): ´Dynamika vybraných parametr axiálního systému gravidních a žen do jednoho roku po porodu´, Diserta ní práce v oboru biomechanika, UK FTVS, Praha. LILJENQVIST U.R., ALLKEMPER T., HACKENBERG L., LINK T.M., STEINBECK J., HALM H.F. (2002): ´Analysis of vertebral morphology in idiopathic scoliosis with use of magnetic resonance imaging and multiplanar reconstruction´, J Bone Joint Surg Am., 84-A(3), s. 359-68. MIMURA M., MORIYA H., WATANABE T., TAKAHASHI K., ET AL (1989): ´Three-dimensional motion analysis of the cervical spine with special reference to the axial rotation´ Spine, 14(11), s. 1135-9. MOELLER, T.B., REIF, E. (2002): ´Normal findings in CT and MRI´, (Georg Thieme, Stuttgart), s. 72-182.
16
Iveta Pallová
autoreferát
[21] NASH C., MOE J. (1969): ´A study of vertebral rotation´, J Bone Joint Surg. 51, s. 223–229. [22] NOWAK R., TOKAROWSKI A., DEC J., WOJCIK K., WOJCIECHOWSKI P. (1997): ´Pathomechanics of spinal and rib cage deformity in idiopathic scoliosis´, Chir Narzadow Ruchu Ortop Pol., 62(3), s. 211-7. [23] OTÁHAL S. (1999): ´Patobiomechanika a patokineziologie´ in Kompendium – biomechanika. Internet site address: www.biomech.ftvs.cuni.cz/pbpk/kompendium/biomechanika/mechan6.htm [24] OTÁHAL S., OTÁHAL J. ET AL (2002): ´Komplexita biomateriál a tká ových struktur: Subarachnoidální prostor a transport mozkomíšního moku´ in Ú elová monografie eské spole nosti pro biomechaniku, UK FTVS, Praha, s. 125-134. [25] OTÁHAL S., VÁCLAVÍK P. (1989): ´Moire tomografie´, Léka a technika, 20 (4), s. 89-93. [26] PALLOVÁ I., KUBOVÝ P., OTÁHAL, O. (2006): ´Sm r rotace obratle v transverzální rovin v závislosti na kyfolordóze páte e - sdružené pohyby páte e´ Pohybové ústrojí, 13(1-2), s. 77-89. [27] PALLOVÁ I., ŠORFOVÁ M., RYŠÁVKOVÁ A. (2003): ´M ení rotace obratl z RTG snímku´, Pohybové ústrojí, 10(3+4), s. 161-171. [28] PEDRIOLLE (2004): ´ACR practice guideline for the performance of radiography for scoliosis in children´, (Res. 7), s. 125-130, Internet site address: http://www.acr.org/s_acr/bin.asp?CID=543&DID=17779&DOC=FILE.PDF [29] PETEROVÁ V. ET AL. (2005): ´OSIFIKACE A VARIACE OBRATL ´, IN PÁTE A MÍCHA, (PRAHA: GALÉN), S. 29-30. [30] PETIT Y., AUBIN C.E., LABELLE H. (2004): ´Spinal shape changes resulting from scoliotic spine surgical instrumentation expressed as intervertebral rotations and centers of rotation´, J Biomech. 37(2), s. 173-80. [31] SEVASTIK B., XIONG B., SEVASTIK J., LINDGREN U., WILLERS U. (1997): ´Rib-vertebral angle asymmetry in idiopathic, neuromuscular and experimentally induced scoliosis´, Eur Spine J., 6(2), s. 84-8. [32] STOKES I.A. (1989): ´Axial rotation component of thoracic scoliosis´, J. Orthop Res., 7(5), s. 702-8. [33] STOKES I.A. (chair) Scoliosis Research Society Working Group on 3-D terminology of spinal deformity (1994): ´Three-dimensional terminology of spinal deformity´, Spine, 19, s. 236-248, Internet site address: http://www.uvm.edu/~istokes/cv.htm [34] STOKES I.A. (1999): ´Three-Dimensional Terminology Of Spinal Deformity´, Last Modified: 17th November. Spine, 15, 19(2), s. 236-48. [35] STOKES I.A., MORELAND M.S. (1989): ´Concordance of back surface asymmetry spine shape in idiopathic scoliosis´, Spine, 14, s. 73-78. [36] TISOVSKÝ P., DE O P., REHÁK L., NOVOROLSKÝ K., HORWÁTH J, MAKAI F. (2004): ´Význam kvantifikácie Adamsovho testu predklonu v skríningu skolióz´, Rheumatologie, 18 (2), s. 65-67. [37] TORELL G., NACHEMSON A., HADERSPECK-GRIB K., SCHULTZ A. (1985): ´Standing and supine Cobb measures in girls with idiopathic scoliosis´, Spine, 10(5), s. 425-7. [38] TURNER-SMITH A.R., HARRIS J.D., HOUGHTON G.R., JEFFERSON R.J. (1998): ´A method for analysis of back shape in scoliosis´, J. Biomechanics, 20(6), s. 497-509. [39] VALACH J., BRYSCEJN J., PALLOVÁ I., RYŠÁVKOVÁ A. (2006): ´Examination of Scoliosis by Fringe Projection´, in Proceedings of Xth Bilateral German/Czech Symposium "Advances in Measurement Techniques and Experimental Methods in Engineering Research and Practice", Gummersbach-Niederseemar, Germany, s. 15-16. [40] WHITE A.A. III, PANJABI M.M. (1990): Chapter 1 ´Physical Properties and Functional Biomechanics of the Spine´, Chapter 2 ´Kinematics of the spine´, in Clinical Biomechanics of the Spine, (Lippincott: Williams & Wilkins, Churchill Livingstone and Harcourt Health Sciences Company), s. 15-24, s. 102-112. [41] YAZICI M., ACAROGLU E.R., ALANAY A., DEVIREN V., CILA A., SURAT A. (2001): ´Measurement of vertebral rotation in standing versus supine position in adolescent idiopathic scoliosis´, J Pediatr Orthop., 21(2), s. 252-6. [42] ZAGRA A., LAMARTINA C., MARTORANA U., FESI P., BOREATTI V. (1988): ´Computerized tomography in the study of vertebral rotation and torsion in idiopathic scoliosis´, Ital J Orthop Traumatol., 14(3), s. 407-13. a další
17
