Reliability measure of the rib cage deformity by a postural assessment software in patients with adolescent idiopathic scoliosis / Medida da Confiabilidade da Deformidade da Caixa Torácica por um Software de Avaliação Postural em Pacientes com Escoliose Idiopática do Adolescente

Abstract Adolescent idiopathic scoliosis (AIS) is a three-dimensional deformity of the spine that generates changes in the biomechanics of the rib cage. Digital photogrammetry enables the recording of subtle changes and the interrelationship between parts of the human body that are difficult to measure by other means. The aim of this study was to create angles and thoracic distances and to evaluate the interobserver and intraobserver reliability of these measurements using the Software de Avaliação Postural (SAPO) in patients with AIS. This cross-sectional study evaluated 30 individuals aged between 11 and 18 years with AIS. We used SAPO with the thoracic markers in the form of angles (A) and distances (D) with involves structures like acromion, manubrium, xiphoid process, lower angle of the scapula, last false rib, anterior iliac spine process. Two experienced observers (A and B) analyzed the photos and all followed the same routine of analysis. Intraobserver and interobserver reproducibility was assessed by the Bland-Altman plot and intraclass correlation coefficient (ICC), while intraobserver and interobserver reliability was assessed by the T-Test and Wilcoxon's Test. A high repeatability index was obtained among the evaluations, with twelve of the sixteen variables considered as reliable in all statistical tests. The interobserver analyzes presented excellent correlation coefficients (ICC), showing good reliability for six of the sixteen variables proposed. The SAPO method presented good reproducibility and reliability for most of the thoracic markers created, showing that photogrammetry may be a complementary tool in the evaluation of thoracic alterations in patients with AIS.

Resumo A escoliose idiopática do adolescente (EIA) é uma deformidade tridimensional da coluna que gera alterações na biomecânica da caixa torácica. A fotogrametria digital permite o registro de mudanças sutis e a inter-relação entre partes do corpo humano que são difíceis de medir por outros meios. Objetivou-se criar ângulos e distâncias torácicas e avaliar a confiabilidade interobservador e intraobservador dessas medidas utilizando o Software de Avaliação Postural (SAPO) em pacientes com EIA. Este estudo transversal avaliou 30 indivíduos com idades entre 11 e 18 anos com EIA. Utilizamos o SAPO com os marcadores torácicos na forma de ângulos (A) e distâncias (D), envolvendo estruturas como: acrômio, manúbrio, processo xifóide, ângulo inferior da escápula, última costela falsa, processo da espinha ilíaca anterior. Dois observadores experientes (A e B) analisaram as fotos e todos seguiram a mesma rotina de análise. A reprodutibilidade intraobservador e interobservador foi avaliada pelo gráfico de Bland-Altman e coeficiente de correlação intraclasse (CCI), enquanto a confiabilidade intraobservador e interobservador foi avaliada pelo Teste T e Teste de Wilcoxon. Um alto índice de repetibilidade foi obtido entre as avaliações, com doze das dezesseis variáveis ​​consideradas confiáveis ​​em todos os testes estatísticos. As análises interobservadores apresentaram excelentes coeficientes de correlação (ICC), mostrando boa confiabilidade para seis das dezesseis variáveis ​​propostas. O método SAPO apresentou boa reprodutibilidade e confiabilidade para a maioria dos marcadores torácicos criados, mostrando que a fotogrametria pode ser uma ferramenta complementar na avaliação de alterações torácicas em pacientes com EIA.

Thoracic changes and exercise capacity in patients with adolescent idiopathic scoliosis / Alterações torácicas e capacidade de exercício em pacientes com escoliose idiopática do adolescente

Abstract Introduction: The spine deformity due to adolescent idiopathic scoliosis (AIS) generates respiratory mechanical limitations that may reduce the physical activity performance. Objective: To evaluate the thoracic deformity, exercise capacity and lung function in AIS patients comparing to healthy adolescentes. Besides investigating associations between thoracic deformity and exercise capacity in AIS patients. Methods: Thirty-two AIS patients and 22 healthy adolescents underwent chest wall evaluation by photogrammetry. We created thoracic markers shaped as angles (A): A3 (xiphoid process and the last false rib on the right and left sides) and A5E (inframamilar / inferior angle of the scapula / left acromion). Individuals were submitted to incremental shuttle walk test (ISWT) and physiological responses were quantified: oxygen consumption (VO2), tidal volume (VT), minute ventilation (VE), the rate of gas exchange (R) and the walked distance (ISWD). Pulmonary function test was performed and the forced vital capacity (FVC) and expiratory volume in first second (FEV1) were obtained. Results: Patients with AIS presented FVC (p = 0.015), FEV1 (p = 0.044), VO2 (p = 0.015), VO2/kg (p = 0.008), VT (p < 0.001), VE (p = 0,010) and ISWD significantly reduced compared to healthy adolescents. We found moderate correlations between the thoracic markers A5E and VO2 (r = -0.480, p = 0.001), A3 and VE/VO2 (r = -0.480; p = 0.001) and R (r = -0.480, p = 0.001) in AIS patients. Conclusion: Patients with AIS presented reduced exercise capacity and reduced pulmonary function. The thoracic deformity is related to worse exercise capacity in individuals with AIS.

Resumo Introdução: A deformidade da coluna vertebral causada pela escoliose idiopática do adolescente (EIA) gera limitações respiratórias que podem reduzir o desempenho da atividade física. Objetivo: Avaliar a deformidade torácica, capacidade de exercício e função pulmonar em pacientes com EIA comparando com adolescentes saudáveis. Além de investigar associações entre a deformidade torácica e capacidade de exercício em pacientes com EIA. Métodos: Trinta e dois pacientes com EIA e 22 adolescentes saudáveis foram submetidos à avaliação da caixa torácica por fotogrametria. Criamos marcadores torácicos em forma de ângulos (A): A3 (processo de xifóide e as últimas costelas falsas bilateral) e A5E (inframamilar/ângulo inferior da escápula/acrômio esquerdo). Os indivíduos foram submetidos ao Incremental Shuttle Walk Test (ISWT) e respostas fisiológicas foram quantificadas: consumo de oxigênio (VO2), volume corrente (VT), ventilação minuto (VE), taxa de troca gasosa (R) e a distância percorrida (ISWD). A função pulmonar foi realizada e a capacidade vital forçada (CVF) e o volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1) foram obtidos. Resultados: Os pacientes com EIA apresentaram CVF (p = 0,015), VEF1 (p = 0,044), VO2 (p = 0,015), VT (p < 0,001), VE (p = 0,010) e ISWD significantemente reduzidos em relação ao controle. Encontramos correlações moderadas entre A5E e VO2 (r = -0,480, p = 0,001), A3 e VE/VO2 (r = -0,480; p = 0,001) e R (r = -0,480, p = 0,001) em pacientes com EIA. Conclusão: Pacientes com EIA apresentaram redução da capacidade de exercício e da função pulmonar e a deformidade torácica está relacionada à pior capacidade de exercício nestes indivíduos.