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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2018)

23.10. - 26.10.2018, Berlin

Analyse von Reliabilität und Reproduzierbarkeit der automatisierten Bestimmung von Messparametern in der computertomographischen Bildgebung der verletzten Wirbelsäule im Vergleich zur manuellen Messung

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Michael Kreinest - BG Klinik Ludwigshafen, Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie, Zentrum für Wirbelsäulenchirurgie, Ludwigshafen, Germany
  • Yiheng Chen - BG Klinik Ludwigshafen, Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie, Zentrum für Wirbelsäulenchirurgie, Ludwigshafen, Germany
  • Shiyao Liao - BG Klinik Ludwigshafen, Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie, Zentrum für Wirbelsäulenchirurgie, Ludwigshafen, Germany
  • Paul A. Grützner - BG Klinik Ludwigshafen, Ludwigshafen, Germany
  • Stefan Matschke - BG Klinik Ludwigshafen, Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie, Unfallchirurgische Klinik an der Universität Heidelberg, Ludwigshafen, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2018). Berlin, 23.-26.10.2018. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2018. DocAT29-36

doi: 10.3205/18dkou424, urn:nbn:de:0183-18dkou4241

Veröffentlicht: 6. November 2018

© 2018 Kreinest et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Fortschritte in der bildverarbeitenden Software erlauben zunehmend die automatisierte Erhebung von Messparametern zur Bestimmung des Frakturausmaßes bei Wirbelkörperbrüchen (z.B. lokaler sagittaler Winkel, Skoliosewinkel, Höhe des Bandscheibenfachs). Die Zuverlässigkeit der Übereinstimmung dieser automatisierten Messungen mit manuell erhobenen Messwerten ist unklar.

Ziel der Studie ist deshalb die Analyse der Reliabilität von automatisiert gemessenen Parametern in der computertomographischen Bildgebung der verletzten Wirbelsäule.

Methodik: Zunächst wurde die Reliabilität und Reproduzierbarkeit der manuellen Messung überprüft, indem die oben genannten Parameter von 3 erfahrenen Anwendern jeweils zu 2 Zeitpunkten (Intervall: 7 Tage) gemessen wurden (mediCAD spine 3D, Hectec, Deutschland). Es wurde sowohl die Übereinstimmung zwischen den Anwendern als auch die Reproduzierbarkeit bei jedem einzelnen Anwender mittels Intra-Klassen-Korrelation analysiert. Nur bei guter bis exzellenter Übereinstimmung und Reproduzierbarkeit [1], [2] (Intraklassen-Korrelationskoeffizient (ICC) =0,70–1,00) bei den manuellen Messungen erfolgte anschließend der Vergleich mit der automatisierten Messung (mediCAD spine 3D) mittels t-Test. Die statistische Auswertung erfolgte mit SPSS (IBM, USA).

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Eine gute bis exzellente Anwenderübereinstimmung zeigt sich bei der manuellen Messung des lokalen sagittalen Winkels (ICC=0,97) und des Skoliosewinkels (ICC=0,80). Auch die Reproduzierbarkeit des lokalen sagittalen Winkels (ICC=0,97) und des Skoliosewinkels (ICC = 0,81) bei der wiederholten manuellen Messung ist gut bis exzellent. Bei dem Vergleich der manuell erhobenen Werte des lokalen sagittalen Winkels und den automatisiert erhobenen Werten zeigte sich kein Unterschied (3,2 ± 12,8° vs. 2,6 ± 12,1°; p=0,208). Der Vergleich des manuell gemessenen vs. automatisiert gemessenen Skoliosewinkels zeigt einen signifikanten Unterschied (3,7 ± 3,1° vs. 4,8 ± 3,6°; p=0,023). Die Messung der Höhe des Bandscheibenfachs zeigt eine schlechte Übereinstimmung zwischen den 3 Anwendern (ICC=0,61) und eine schlechte Reproduzierbarkeit (ICC=0,36), sodass kein Vergleich mit der automatisierten Messung durchgeführt werden konnte.

Während der lokale sagittale Winkel sowohl manuell als auch automatisiert zuverlässig bestimmt werden kann, verbleiben bei anderen Parametern deutliche Messungenauigkeiten in der automatisierten Messung. Die vorliegende Studie zeigt, dass der Messfehler, wie auch bei anderen Studien [3] in einem Bereich um 20% liegt. Gewisse Parameter, wie z.B. die Höhe des Bandscheibenfaches, sind aber auch im Rahmen der manuellen Messung nicht zuverlässig und reproduzierbar zu bestimmen. Mögliche Ursachen könnten schwer zu identifizierende anatomische Landmarken (z.B. bei Spondylophyten) sein.


Literatur

1.
Lachin JM. The role of measurement reliability in clinical trials. Clin Trials. 2004;1(6):553-66.
2.
Aubin CE, Bellefleur C, Joncas J, de Lanauze D, Kadoury S, Blanke K, Parent S, Labelle H. Reliability and accuracy analysis of a new semiautomatic radiographic measurement software in adult scoliosis. Spine (Phila Pa 1976). 2011 May 20;36(12):E780-90. DOI: 10.1097/BRS.0b013e3181f0825a Externer Link
3.
Covino SW, Mitnick RJ, Shprintzen RJ, Cisneros GJ. The accuracy of measurements of three-dimensional computed tomography reconstructions. J Oral Maxillofac Surg. 1996 Aug;54(8):982-90.