قياس من ديناميك الثوب الكينماتيكا باستخدام العنقودية الأخرم ماركر لتقليل قطعة أثرية حركة الجلد

الهدف من هذا الإجراء هو الحصول على قياسات ديناميكية غير جراحية لحركية لوح الكتف. ويتم تحقيق ذلك عن طريق تثبيت علامات عاكسة على الصدر ومجموعة علامات على الجزء المسطح من الأخرم. وتتمثل الخطوة الثانية في تحديد موقع المعالم التشريحية للوح الكتف بالنسبة لمجموعة العلامات باستخدام عصا المعايرة.

بمجرد إتمام المعايرة، يقوم المشارك بحركات رفع وخفض الذراع في مستويات الحركة ذات الصلة. وتتمثل الخطوة النهائية في تحديد موقع المعالم التشريحية للوح الكتف أثناء الحركات الديناميكية بناءً على الموقع المعروف بالنسبة لمجموعة علامات الأخرم. وفي النهاية، يُستخدم موقع المعالم التشريحية للوح الكتف لإظهار اتجاه لوح الكتف بالنسبة للصدر.

يمكن لهذه التقنية أن تساعد في الإجابة على أسئلة رئيسية في مجالات الميكانيكا الحيوية والتأهيل، مثل تحديد أنماط حركة لوح الكتف المرتبطة بالخلل الوظيفي. كما تتيح تقييم التدخلات العلاجية التي تستهدف علاج خلل وظيفة الكتف. للبدء، اطلب من المشارك خلع ملابس الجزء العلوي من الجسم أو ارتداء ملابس لا تعيق حركة العلامات أو تحجبها عن رؤية نظام التقاط الحركة.

قم بتشكيل عنقود علامات الأخرم أو MC يتكون من قطعة بلاستيكية على شكل حرف L. قم بتثبيت ثلاث علامات عاكسة، واحدة على نهاية كل جانب ابتداءً من نقطة التقائهما. استخدم شريطًا لاصقًا مزدوج الوجه لتثبيت A MC على الجزء الخلفي من الأخرم حيث يلتقي بالشوك الكتفي.

يجب أن يتبع أحد جوانب الصفيحة العمود الفقري للعظم اللوحي (scapular spine) بحيث يتجه إنسياً. بينما يجب أن يتجه الجانب الآخر أمامياً بالنسبة للمستوى اللوحي. ثم يتم وضع الرباط التالي.

يجب بعد ذلك تثبيت مجموعة علامات عنقودية مضبوطة على العلامات العاكسة للضوء في الجزء العلوي من ذراع المشارك على المعالم التشريحية التالية: الثلمة القصية، والنتوء الخنجري، والفقرة العنقية السابعة C seven، والفقرة الصدرية الثامنة T eight، والمفصل القصي الترقوي، والنتوء الإبري الزندي، والنتوء الإبري الكعبري. كما يجب معايرة المعالم التشريحية فيما يتعلق بـ A MC لكل مشارك. وللقيام بذلك، يتم إنشاء عصا معايرة تتكون من أربع علامات عاكسة موضوعة على شكل حرف T.

قِس المسافة من طرف عصا المعايرة إلى أول علامة في العصا. ولأخذ قياس، ضع طرف العصا على المعلم المراد معايرته ثم قم بالتقاط بيانات لمدة ثلاث ثوانٍ باستخدام نظام التقاط الحركة، مع التأكد من أن جميع العلامات الموجودة على العصا وMC A ومجموعة الذراع العلوية مرئية للكاميرات.

أولاً، حدد موقع المفصل الأخرمي الترقوي من خلال وضع اليد على الترقوة والتحرك جانبياً حتى النقطة التي تلتقي فيها الترقوة بالأخرم. ضع طرف المسبار عند المفصل الواقع بين الترقوة والأخرم لقياس زاوية الأخرم. وكذلك على طول شوكة لوح الكتف وصولاً إلى النقطة الأكثر جانبية.

ضع طرف المسبار على الجانب الظهري للأخرم عند هذه النقطة. بعد ذلك، قم بإجراء مسح صوتي (ALS) على طول شوكة الكتف وصولاً إلى النقطة الأكثر إنسية. لتحديد موقع الشوكة الإنسية للكتف، ضع طرف المسبار عند النقطة التي تلتقي فيها الشوكة مع الحافة الإنسية للكتف.

لتحديد الزاوية السفلية للكتف، قم بالجس سفلياً على طول الحافة الإنسية للكتف وضع طرف المسبار على النقطة الأكثر بروزاً مع ثني مرفق المشارك بزاوية 90 درجة وتوجيه إبهامه للأعلى. ضع يداً على الجانب الإنسي من المرفق لتحديد اللقيمة الإنسية. ضع طرف المسبار على النقطة الأكثر بروزاً في اللقيمة الإنسية.

وفي ذات الوضعية، ضع يدًا على الجانب الوحشي للمرفق لتحديد موقع اللقيمة الوحشية، ثم ضع طرف المسبار على النقطة الأكثر بروزًا. ولتحديد مركز المفصل الحقاني العضدي، اطلب من المشارك القيام بحركة دورانية للذراع العلوية. ومع تمديد المرفق بالكامل من درجة صفر لرفع الذراع وصولاً إلى 40 درجة تقريبًا، يجب على المشارك أداء هذه الحركة مع السعي لتقليل بروز أو تراجع أو رفع أو خفض مجمع الكتف.

يمكن للباحث تقديم المساعدة إذا لزم الأمر. سجل هذه الحركة لمدة 30 ثانية تقريباً. وبمجرد إتمام المعايرة، ابدأ في جمع البيانات بطلب القيام من المشارك برفع الذراع من صفر إلى 120 درجة، ثم خفض الذراع مرة أخرى لتستريح بجانب الجسم.

وجّه المشارك لأداء هذا الإجراء في المستويين السهمي والجبهي ومستوى لوح الكتف. يقع مستوى لوح الكتف بزاوية 40 درجة تقريبًا أمام المستوي الجبهي لحساب كينماتيكا لوح الكتف. ويُستخدم برنامج نمذجة كينماتيكية خلال تجارب الحركة الديناميكية.

يحتوي البرنامج على أوامر تتيح إنشاء أنظمة إحداثيات محلية، وتحويل الإحداثيات من أنظمة الإحداثيات المحلية إلى العالمية، وحساب دورانات زاوية أويلر. أولاً، استخدم إحداثيات العلامات الموجودة على A MC لتعريف نظام إحداثيات محلي تعسفي. بعد ذلك، احسب موقع الطرف الواحد في نظام الإحداثيات العالمي لكل تجربة معايرة للمعالم التشريحية للكتف.

حدد موقع الطرف الواحد بالنسبة لنظام الإحداثيات المحلي A MC. بعد ذلك، حدد موقع اللقمتين الإنسية والوحشية بالنسبة لمجموعة علامات عظمة العضد. استخدم الموضع المعروف للمعالم التشريحية بالنسبة لـ A MC لتحديد الموقع ضمن نظام الإحداثيات العالمي لكل نقطة زمنية خلال التجربة الديناميكية.

كرر هذه الخطوات لكل علامة تشريحية، وهي اللقمة الإنسية واللقمة الوحشية. استخدم مجموعة الذراع العلوية. بعد ذلك، احسب مركز المفصل الحقاني العضدي باستخدام نقطة الارتكاز للمحور الحلزوني بين العضد ولوح الكتف.

بعد ذلك، حدد نظام إحداثيات محلياً للصدر ولوح الكتف والعضد عن طريق حساب متجهات الوحدة بين العلامات ذات الصلة، باتباع توصيات الجمعية الدولية للميكانيكا الحيوية لكل جزء صلب من الجسم؛ ولتحديد اتجاه لوح الكتف بالنسبة للصدر في كل نقطة زمنية، استخدم طريقة تفكيك زوايا أويلر بتسلسل دوران يشمل الدوران الداخلي، ثم الدوران العلوي، ثم الإمالة الخلفية. بعد ذلك، حدد اتجاه العضد بالنسبة للصدر، باستخدام تسلسل دوران غير كاردين لمستوى الرفع، ثم الرفع، ثم الدوران المحوري.

قم بتنفيذ خطوات تقليل البيانات وتحليلها باستخدام برنامج نمذجة عددية مثل matlab. قم بتقسيم البيانات الكينماتيكية إلى مرحلتي الرفع والخفض لحركة العضد. قم بتوحيد الوقت لكل مرحلة من مراحل الحركة وعبّر عن كينماتيكا لوح الكتف بالنسبة لزاوية رفع العضد.

في هذا المثال، يتم تحديد رفع العضد وخفضه، مع بداية ونهاية كل مرحلة، بواسطة الخطوط الخضراء المنقطة. ويتم تحديد مرحلتي الرفع والخفض باستخدام السرعة الزاوية لرفع العضد. ويمثل الخط الأحمر المتقطع العلوي العتبة المستخدمة لتحديد بداية ونهاية مرحلة الرفع.

يمثل الخط المتقطع الأحمر السفلي العتبة المستخدمة لتحديد بداية ونهاية مرحلة الخفض. وتمثل الخطوط الخضراء المنقطة النقاط التي تجاوزت فيها السرعة الزاوية هذه العتبات. يوضح هذا الرسم البياني الدوران العلوي للوح الكتف أثناء رفع الذراع، والذي تم استيفاؤه باستخدام أكثر من 101 نقطة بيانات.

لإجراء التسوية بالنسبة للزمن. تظهر دورانات لوح الكتف أثناء حركة الذراع في المستوى السهمي للدوران العلوي خلال مرحلتي الرفع والخفض، بالإضافة إلى الميل الخلفي خلال مرحلتي الرفع والخفض والدوران الداخلي خلال مرحلتي الرفع والخفض. عند محاولة تنفيذ هذا الإجراء، من المهم جداً تذكر أن الوضع الدقيق للمؤشرات وجس المعالم التشريحية أمران حيويان للحصول على نتائج صالحة وموثوقة.

من المهم أيضاً تذكر أن هذه التقنية صالحة فقط حتى ارتفاع العضد بمقدار 120 درجة.