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在人体脊柱运动研究中，现有测量方法存在局限。研究人员对比断曲线模型和新四切线圆模型，发现四圆模型在棘突位置误差更小。这为人体脊柱运动影像分析提供更精准的模型，有助于深入研究脊柱相关问题。
在人体脊柱研究领域，一直以来都面临着诸多挑战。传统用于评估脊柱状况的方法，如 X 射线技术，虽然能够呈现脊柱的形态，但它存在着明显的弊端。一方面，其主观的手动分析方式使得结果容易受到操作人员的影响，不同人员之间以及同一人员多次测量的结果可能存在较大差异，即组内和组间的可重复性较差 。另一方面，X 射线的辐射对人体健康有害，不能频繁进行检测。而磁共振成像（MRI）虽然精准度高，但检查时间长，且由于磁场环境的限制，并非所有人群都适合进行检查。同时，用于姿势评估的非侵入性测量方法，如 Diers formetric 系统，虽具有可重复测量且对人体无害的优点，但其输入数据多为静态，难以满足对脊柱运动实时动态分析的需求。
为了解决这些问题，来自波兰的 Józef Pi?sudski University of Physical Education 等研究机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们旨在对比两种脊柱模型 —— 断曲线模型和新的四切线圆模型（four tangent circles model）的准确性，以找到更适合用于人体脊柱运动影像分析的模型。经过一系列严谨的实验和数据分析，研究人员得出结论：四圆模型在表示棘突位置时误差明显小于断曲线模型，这表明四圆模型更为精准，有望应用于人体脊柱运动的影像分析中。这一研究成果发表在《European Journal of Orthopaedic Surgery & Traumatology》上，为该领域的发展提供了新的思路和方向。
在研究方法上，研究人员选用了可活动的人体脊柱塑料模型（Erler Zimmer GE3014），该模型具有灵活的椎间盘，能更精准模拟人体脊柱。在模型的棘突（从 C7到 L5）上粘贴 5mm 直径的标记物，同时在髂后上棘粘贴 8mm 标记物。使用 6 摄像头的 Vicon 系统进行录制，获取图像数据。通过设定不同的脊柱弯曲状态，记录多种生理曲率情况。数据分析时，建立外部坐标系，分别构建断曲线模型和四圆模型，并计算两种模型中棘突位置的映射误差 。
研究结果主要从以下几个方面呈现：在棘突位置映射误差方面，断曲线模型在 C7-TK 段误差最大，范围为 7.1 - 19.3mm，而四圆模型整体误差更小，范围在 0.004 - 6.5mm。经统计检验，在 C7-TK、TK-TLP 和 TLP-LL 段，两种模型误差差异显著（p<0.001）。在脊柱生理曲率方面，断曲线模型中胸椎后凸（kyphosis）平均角度大于腰椎前凸（lordosis），且后凸角度变异性更大；四圆模型中 C7-TK 段曲率最大，TLP-LL 段最小。
研究结论表明，四圆模型比断曲线模型更准确，在人体脊柱运动的影像分析中具有潜在应用价值。但该模型在实际应用中仍面临一些挑战，如数据采集时皮肤震颤、信号平滑算法的选择，以及标记物主要点识别依赖专业人员等问题。尽管如此，这项研究依然为脊柱运动研究开辟了新道路，四圆模型有望推动该领域的进一步发展，帮助人们更深入理解脊柱运动机制，为相关疾病的诊断、治疗和预防提供更有力的支持 。
