Comparative effectiveness of computer optical topography and clinical photogrammetry in assessing spinal deformity in adolescents: results of a prospective study

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Objective. To study the diagnostic representativeness of ScolView™ clinical photogrammetry compared to the results of computer optical topography.

Materials and methods. The study material included protocols for the functioning of computer optical topography and ScolView™ for 160 participants of both sexes with an average age of 8 ± 0.78 years.

 Results. Despite the excellent physical principles of the methods, the ScolView™ outputs have a significant number of reliable correlations that lend themselves to logical clinical interpretation. The study data determined a total of 54 reliable Spearman criteria in the range of 0,712–0,800 when comparing the output data of both methods in three planes.

Conclusions. The work carried out is pioneering and at the same time prospective – for the purpose of a deeper analysis of the output data of ScolView™ with the segregation of the participants into comparison groups depending on the severity of spinal deformity.

About the authors

Ivan D. Shitoev

Perm National Research Polytechnic University; Yord Tech

Email: ShitoevID@yord.tech
ORCID iD: 0000-0002-6391-9271

Assistant of the Department of Computational Mathematics, Mechanics, Biomechanics, CEO

Russian Federation, Perm; Perm

Sergey V. Muravyev

Ye.A. Vagner Perm State Medical University

Email: sergey89.m@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3342-4710

PhD (Medicine), Associate Professor of the Department of Physical and Rehabilitation Medicine with a Course in Medical and Social Expertise

Russian Federation, Perm

Yulia V. Karakulova

Ye.A. Vagner Perm State Medical University

Email: pgmu-kafnerv@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7536-2060

DSc (Medicine), Professor, Head of the Department of Neurology and Medical Genetics

Russian Federation, Perm

Gayane Z. Kloyan

Yord Tech; Ye.A. Vagner Perm State Medical University

Author for correspondence.
Email: kloyang@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6615-8159

Biomechanist, Lecturer of the Department of Medical Informatics and Management in Medical Systems

Russian Federation, Perm; Perm

Pavel N. Chaynikov

Ye.A. Vagner Perm State Medical University

Email: chainikov.p.n@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3158-2969

PhD (Medicine), Associate Professor, Head of the Department of Medical Rehabilitation, Sports Medicine, Physical Culture and Health

Russian Federation, Perm

Maxim A. Kovalev

Ye.A. Vagner Perm State Medical University

Email: maksim-k99@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-2873-1553

Resident of the Department of Neurology and Medical Genetics

Russian Federation, Perm

References

  1. Муравьев С.В., Черкасова В.Г., Чайников П.Н., Мехоношина О.О., Ковалев М.А., Гущин М.О Отдельные нейрофизиологические аспекты этиопатогенеза юношеского идиопатического сколиоза. Пермский медицинский журнал 2019; XXXV (4): 39–45. doi: 10.17816/pmj36439%45 /
  2. Muravyov S.V., Cherkasova V.G., Chainikov P.N., Mekhonoshina O.O., Kovalev M.A., Guschin M.O. Particular neurophysiological aspects of etiopathogenesis of juvenile idiopathic scoliosis. Perm Medical Journal 2019; XXXV (4): 39–45. doi: 10.17816/pmj36439%45 (in Russian).
  3. Кардинов А.И. Как рентген изменил мир (к 125-летию со дня открытия рентгеновских лучей). Таврический медико-биологический вестник 2020; 23 (4): 57–64. doi: 10.37279/2070-8092-2020-23-4-57-64 / Kradinov A.I. World’s changes through 125 anniversary X-ray discovery. Tavricheskiy Mediko-Biologicheskiy Vestnik 2020; 23 (4): 57–64. doi: 10.37279/2070-8092-2020-23-4-57-64 (in Russian).
  4. Сернадский В.Н. Цифровая медицина для детской ортопедии. Главный врач Юга России 2018; 4 (63): 64–65. / Sernadsky V.N. Tsifrovaia meditsina dlia detskoi ortopedii. Glavnyi Vrach Iuga Rossii 2018; 4 (63): 64–65 (in Russian).
  5. Репринцева Е.В. Оценка уровня квалификации и сертифицированности врачебного персонала в системах здравоохранения центрального Черноземья. Азимут научных исследований: экономика и управление 2019; 8 (1): 279–281. / Reprintseva E.V. Assessment of the qualification and certification level of medical staff in the health systems of the central chernozem region. Azimuth of Scientific Research: Economics and Administration 2019; 8 (1):
  6. –281 (in Russian).
  7. Колчин Д.В. Ранняя диагностика диспластических и врожденных сколиозов. Гений ортопедии 2012; (1): 54–59. / Kolchin D.V. Early diagnostics of dysplastic and congenital scoliosis. Genij Ortopedii 2012; (1): 54–59 (in Russian).
  8. Кокушин Д.Н., Виссарионов С.В., Баиндурашвили А.Г., Барт В.А., Богатырев Т.Б. Анализ анатомо-антропометрических параметров позвонков у детей с идиопатическим сколиозом типа Lenke v с применением 3D-КТ-навигации. Хирургия позвоночника 2016; 13 (3): 49–59. doi: 10.14531/ss2016.3.49-59 / Kokushin D.N., Vissarionov S.V., Baindurashvili A.G., Bart V.A., Bogatyrev T.B. 3D-CT analysis of anatomical and anthropometric parameters of vertebrae in children with Lenke type V idiopathic scoliosis. Spine Surgery 2016; 13 (3): 49–59. doi: 10.14531/ss2016.3.49-59 (in Russian).
  9. Шнайдер Л.С., Сарнадский В.Н., Павлов В.В. Лучевой и оптический методы оценки позвоночно-тазовых взаимоотношений у пациентов с врожденным вывихом бедра. Хирургия позвоночника 2019; 16 (1): 63–69. doi: 10.14531/ss2019.1.63-69 / Shnaider L.S., Sarnadsky V.N., Pavlov V.V.
  10. Radiological and optical methods for assessing the spino-pelvic relationships in patients with congenital hip dislocation. Spine Surgery 2019; 16 (1): 63–69. doi: 10.14531/ss2019.1.63-69 (in Russian).
  11. Авдеева М.В., Кренева Ю.А., Панов В.П., Филатов В.Н., Мельцер А.В., Карасаева Л.А. Факторы риска развития и прогрессирования дегенеративно-дистрофических заболеваний позвоночника по результатам скринингового обследования жителей Санкт-Петербурга. Анализ риска здоровью 2019; (1): 125–134. doi: 10.21668/health.risk/2019.1.14 / Avdeeva M.V., Kreneva Yu.A., Panov V.P., Filatov V.N., Mel'tser A.V., Karasaeva L.A. Risk factors that cause development and progression of degenerative and dystrophic diseases in the spinal column as per results obtained during screening tests on people living in Saint Petersburg. Health Risk Analysis 2019; (1): 125–134. doi: 10.21668/health.risk/2019.1.14 (in Russian).
  12. Колесников В.Н., Шандыбина Н.Д., Эриум С.С. Экология человека: сбережение нации как стратегия успешного развития. Управленческое консультирование 2018; (2): 73–79. doi: 10.22394/1726-1139-2018-2-73-79 / Kolesnikov V.N., Shandybina N.D., Erium S.S. Human ecology: Saving the nation as a strategy for successful development. Administrative Consulting 2018; (2): 73–79. doi: 10.22394/1726-1139-2018-2-73-79 (in Russian).
  13. Сарнадский В.Н. Цифровая медицина для детской ортопедии. Главный врач Юга России 2021; (1): 46. / Sernadsky V.N. Digital medicine for pediatric orthopedics. Glavnyi Vrach Iuga Rossii 2021; (1): 46 (in Russian).
  14. Кокушин Д.Н., Виссарионов С.В., Баиндурашвили А.Г., Барт В.А., Богатырев Т.Б. Анализ анатомо-антропометрических параметров позвонков у детей с идиопатическим сколиозом типа Lenke v с применением 3D-КТ-навигации. Хирургия позвоночника 2016; 13 (3): 49–59. doi: 10.14531/ss2016.3.49-59 / Kokushin D.N., Vissarionov S.V., Baindurashvili A.G., Bart V.A., Bogatyrev T.B. 3D-CT analysis of anatomical and anthropometric parameters of vertebrae in children with Lenke type V idiopathic scoliosis. Spine Surgery 2016; 13 (3): 49–59. doi: 10.14531/ss2016.3.49-59 (in Russian).
  15. Betsch M., Wild M., Große B., Rapp W., Horstmann T. The effect of simulating leg length inequality on spinal posture and pelvic position: a dynamic rasterstereographic analysis. Eur. Spine J. 2012; 21 (4): 691–697. doi: 10.1007/s00586-011-1912-5
  16. DeLorenzo L., Linden A.V., Bergmann P.J., Wagner G.P., Siler C.D., Irschick D.J. Using 3D-digital photogrammetry to examine scaling of the body axis in burrowing skinks. J. Morphol. 2020; 281 (11): 1382–1390. doi: 10.1002/jmor.21253
  17. Шитоев И.Д., Муравьев С.В., Каракулова Ю.В., Печерский В.И., Никитин В.Н., Клоян Г.З. Эволюция оптической диагностики деформаций позвоночника. Методы и перспективы развития (обзор литературы). Гений ортопедии 2022; 28 (5): 734–744. doi: 10.18019/1028-4427-2022-28-5-734-744 / Shitoev I.D., Muravev S.V., Karakulova Yu.V., Pecherskiy V.I., Nikitin V.N., Kloyan G.Z. Evolution of optical diagnosis of spinal deformity. Methods and future development (literature review). Genij Ortopedii 2022; 28 (5): 734–744. doi: 10.18019/1028-4427-2022-28-5-734-744 (in Russian).
  18. Дудин М.Г., Пинчук Д.Ю. Идиопатический сколиоз: диагностика, патогенез. СПб.: Человек 2009; 336. / Dudin M.G., Pinchuk D.Iu. Idiopathic scoliosis: Diagnosis and pathogenesis. Saint Petersburg: Chelovek 2009; 336 (in Russian).
  19. Pivotto L.R., Navarro I.J.R.L., Candotti C.T. Radiography and photogrammetry-based methods of assessing cervical spine posture in the sagittal plane: A systematic review with meta-analysis. Gait Posture 2021; 84: 357–367. doi: 10.1016/j.gaitpost.2020.12.033
  20. Maddaluno M.L.M., Ferreira A.P.A., Tavares A.C.L.C., Meziat-Filho N., Ferreira A.S. Craniocervical posture assessed with photogrammetry and the accuracy of palpation methods for locating the seventh cervical spinous process: a cross-sectional study. J Manipulative Physiol Ther. 2021; 44 (3): 196–204. doi: 10.1016/j.jmpt.2020.07.012
  21. Wise C.A., Sepich D., Ushiki A., Khanshour A.M., Kidane Y.H., Makki N., Gurnett C.A., Gray R.S., Rios J.J., Ahituv N., Solnica-Krezel L. The cartilage matrisome in adolescent idiopathic scoliosis. Bone Res. 2020; 8: 13. doi: 10.1038/s41413-020-0089-0

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Samples of three-dimensional images of the human body dorsal surface generated by ScolView™, where reference points are marked in red; a, c – right/left semi-profile view (oblique projection), respectively; b – frontal view (direct projection from behind). From here on: the color gradient (from red to blue) highlights the “height” of the object’s surface points (the anteroposterior size of the three-dimensional model – from larger to smaller, respectively)

Download (234KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Samples of three-dimensional images of the dorsal surface of the human body generated by ScolView™, where the N0O curve is indicated in green; a, b – view in the frontal and sagittal planes (view from the back and side, respectively), the symbols indicate the angles of deformation of the spine line (further in the text)

Download (118KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Mean values and number of reliable values of the Spearman SR criterion for the output data of the COT and ScolView™

Download (47KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Eco-Vector


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».