手指动作笨拙是脊髓病患者的常见症状。评估受损手的功能可以为评估脊髓病的严重程度提供有力的依据。尽管现有多种基于症状的量表广泛用于评估颈椎脊髓病的严重程度和手术的临床结果,但它们被认为是低敏感性和高主观性的。目前,在临床实践中没有一种广泛接受的客观有效的评价方法。年,医院的沈洪兴教授团队利用虚拟现实(VR)技术和人工智能(AI)技术,将手部运动转化为波形,用自动计数代替人工计数研发新的评估工具:脊髓病-手功能评估系统(myelopathy-handfunctionalevaluationsystem,MFES),采用在10秒抓放试验评估脊髓病患者手功能障碍的有效性,研究结果发表于《Spine》杂志。
图A:MFES的组成,包括一对智能手套、一台带软件的计算机和两个相互垂直的摄像机;B:检测过程的成像;C:软件界面,包含波形、实时视频、三维动画仿真、受试者基本信息四个区域。
名患者纳入研究。在开始测量之前,每个患者都得到了一个简单的测试过程指南,操作员需要为每个参与者输入基本信息并帮助他们戴手套。然后,让每个患者手掌内翻,要求他们在10秒内尽可能快地完全握紧和放松手指。
用JOA评分系统评估脊髓病的严重程度,并与MFES进行比较。
影像学利用ImageJ评估T2加权上脊髓最大受压程度(MSCC)。MSCC=(1-[b/{a+c}]/2)*%。
测量波形的以下参数:波形高度(a);波形的宽度(b);弯曲时间(c);计算了波高与波宽之比(a/b)。波高表示手指的运动范围,波宽表示手指的灵巧度。
结果一:手部灵活性下降与性别和年龄相关
对照组中,男性G-R周期数明显高于女性。平均周期随年龄显著下降。对照组也有相似的研究结果。
结果二:比较健康个体和CSM患者的平均G-R周期数和每个周期的平均时间
每组的男女比例是相似的。调整年龄构成比后,研究组的平均G-R周期数明显低于对照组,这可以通过波形直接观察到。对照组中,前5秒段(N1)G-R循环次数明显高于后5秒段(N2),表明手指存在疲劳现象。而实验组中,N1与N2之间无显著差异,表明存在冻结现象。疲劳现象和冻结现象可以通过波形直接观察到。健康个体的平均周期时间(0.47±0.14)明显低于脊髓病患者(0.72±0.44),这可以通过MFES直接计算得到。另外,在CSM组中,对平均周期数与JOA评分进行相关性分析,发现具有显著相关性,在平均周期数和MSCC之间也有显著的相关性。
结果三:内收和外展时间的比较
根据JOA评分将患者分为3个亚组(JOA6;6JOA12;JOA12)。健康组和JOA6的第一亚组的内收、外展时间无显著差异。另外两个JOA评分均大于6分的亚组中存在差异。在JOA评分小于6的患者中观察到波形的特征性平台,但在健康个体和JOA评分大于6的患者中则没有。
结果四:波形参数的比较
与健康个体相比,患者的小指、环指和中指,波形明显更低和更宽。与之相对应,患者的平均比值(a/b)明显小于健康个体。在拇指和食指比较中,脊髓病患者的波形更宽,比值(a/b)更低。但拇指、食指波高差异无统计学意义。
图A:JOA=5;B:JOA=8;C:JOA=13;D:健康人群。与健康个体相比,脊髓病患者的波形明显更低更宽。
进一步对a/b值进行ROC曲线分析,结果显示最优a/b的阈值为1.92,约登指数为0.,敏感性为86.73%,特异度为86%,阳性预测值为85.86%,阴性预测值为86.87%。此外,平均a/b值与上肢运动功能JOA评分(MU-JOA评分)存在显著相关性。
结论:MFES是一种客观和定量的评估颈椎病的工具。正常受试者与CSM患者的手指运动波形存在差异。平均a/b值是该新工具的关键指标,其中最佳阈值为1.92。但该值是根据相对较小的样本得到的,还需要在后续研究中进一步验证。
阅读文献
SuXJ,HouCL,ShenBD,etal.ClinicalApplicationofaNewAssessmentToolforMyelopathyHandUsingVirtualReality.Spine(PhilaPa).;45(24):E-E.
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