【論文解説】従来の頭部計測と構造化光3Dスキャンの一致性を比較した2021年の研究｜Wu 2021

書誌情報　Wu ZF, Fan QL, Ming L, Yang W, Lv KL, Chang Q, Li WZ, Wang CJ, Pan QM, He L, Hu B, Zhang YP. A comparative study between traditional head measurement and structured light three-dimensional scanning when measuring infant head shape. Translational Pediatrics. 2021;10(11):2897-2906.

この研究は何について調べたの？──メジャーとスプレッディングキャリパー vs 構造化光3Dスキャン

赤ちゃんの頭の形を評価するとき、最も基本的な方法は「メジャーで頭囲を測る」「スプレッディングキャリパー（広がる定規）で頭の幅・長さ・斜め径を測る」といった伝統的な計測法です。一方、近年は構造化光（structured light）方式の3Dスキャナで頭部全体を立体的に計測する方法も普及しつつあり、CVAI（頭蓋容量非対称指数）や CI（頭蓋指数）といった指標の算出に使われています。本研究は、中国・重慶の陸軍軍医大学第二附属医院で、両方法を同じ赤ちゃんに同日・別オペレータの盲検で実施し、相関と一致性を統計学的に検証したものです。なお、論文の第一著者は Wu Zhi-Feng らで、対象研究施設は中国にあります（プロジェクト管理表の論文表題に基づき記事 slug は 'gava' を保持していますが、原著の第一著者氏名は Wu です）。

どうやって調べたの？──中国・重慶の乳幼児71例を別オペレータで盲検同日測定

2020年5月15日〜7月31日に第二附属医院 小児保健科を受診した3ヶ月〜2.5歳の乳幼児76例を組み入れ、最終的に有効データの揃った71例（男児39例、女児32例、平均月齢7.65ヶ月、在胎週数37.33週±0.38週、自然分娩32例・帝王切開39例）が解析対象になりました。5例は無効データとして除外（3例は啼泣による3D 計測不正確、1例は覚醒後の非協力、1例は機器故障によるデータ損失）。オペレータA は KWJ124 スプレッディングキャリパーとメジャーで Wilbrand の標準化計測法に従い、頭囲・横径・前後径・左右の斜め径を3回計測し平均値を採用、CI と CVAI を算出。オペレータB は同日別室で Spectra Dynamic 3D スキャナ（Vorum 社、カナダ・バンクーバー）で頭部を撮影し、Cranial Comparison Utility（CCU）ソフトで同じ項目を算出しました。両者は互いの結果を見ない盲検計測で、95%信頼区間に基づくサンプルサイズ計算（α=0.05、β=0.1）の必要数64例を上回る71例で解析しました。解析には Pearson の相関係数と Bland-Altman プロットを用いました。

何がわかったの？──相関係数0.793〜0.980で両方法はおおむね一致

両方法の Pearson 相関係数は0.793〜0.980の範囲で、いずれの項目も p<0.001 で統計的に有意な相関を示しました。横径・前後径・頭囲・CI ではいずれも相関係数が0.9 を超え、最も高い一致性が示されました。一方、CVAI の相関係数は0.793 ともっとも低い結果でした。95% 信頼区間（級内相関係数）は0.633〜0.988 の範囲で、Bland-Altman プロットでも両方法の平均差は小さく、おおむね合理的な一致性が確認されました。著者らは、頭囲・横径・前後径・CI といった「絶対値および対称性指標」は両方法で交換可能なレベルの精度を示したが、CVAI（左右の斜め径の差から算出する非対称性指標）は計測時の頭部位置の微小なずれに敏感で、伝統的計測ではばらつきがやや大きくなったと考察しています。

これはどんな意味があるの？──一次スクリーニングと精密評価をどう使い分けるか

本研究は、頭の形のスクリーニングにおいて「経済的で簡便なメジャー＋キャリパー」と「より多くのパラメータを得られる3D スキャナ」がそれぞれ持つ位置づけを定量的に示しました。著者らの結論は、一次・基層医療機関では伝統的計測法が一般的なスクリーニングに十分使え、頭の形に異常が疑われる症例ではより詳細なパラメータが得られる3D スキャンが有用、というものです。また、3D スキャンは矯正ヘルメットを個別設計する際の入力データとしても活用しやすい利点があります。ただし、限界として、（1）単一施設の小規模研究である、（2）対象児の月齢が3ヶ月〜2.5歳と幅広く、頭の形状の変化が大きい時期を含む、（3）3D スキャナによる計測でも頭位の固定や啼泣による誤差が5例で発生しており、現場での実施可能性には課題が残る、（4）軽度の非対称性（CVAI）では両方法の差がやや大きくなる、点が挙げられます。頭蓋形状の3D 評価は、Aihara ら（2014）や de Jong ら（2020）など、近年は多くの研究で標準的な手法になりつつあり、本研究はその位置づけを「経済性と精度のトレードオフ」という観点で整理した実用的な比較研究といえます。

書誌情報

著者: Wu ZF, Fan QL, Ming L, Yang W, Lv KL, Chang Q, Li WZ, Wang CJ, Pan QM, He L, Hu B, Zhang YP

所属: Department of Pediatrics, Second Affiliated Hospital of Army Medical University, Chongqing, China

ジャーナル: Translational Pediatrics. 2021;10(11):2897-2906

発表年: 2021年11月

DOI: 10.21037/tp-21-186

原論文URL: https://doi.org/10.21037/tp-21-186（閲覧には購読またはジャーナルサイトでの検索が必要です）

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