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DOI: 10.3791/51476-v
Thomas Z. Thompson1, Farres Obeidin1, Alisa A. Davidoff2, Cody L. Hightower1, Christohper Z. Johnson1, Sonya L. Rice1, Rebecca-Lyn Sokolove1, Brandon K. Taylor1, John M. Tuck1, William G. Pearson, Jr.3,4
1Medical College of Georgia,Georgia Regents University, 2Department of Communicative Sciences and Disorders,New York University, 3Department of Cellular Biology & Anatomy,Georgia Regents University, 4Department of Otolaryngology,Georgia Regents University
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
坐标映射记录是在吞咽的咽部阶段hyolaryngeal生物力学的显着特征的方法。此方法使用图像分析软件来记录的解剖标志坐标。这些坐标被导入到一个Excel宏并翻译成兴趣在吞咽障碍的研究有用的运动学变量。
该程序的总体目标是从改良的钡餐研究中获得生物力学数据。这是通过首先减少单次吞咽视频剪辑中的吞咽研究来实现的。下一个图像 J 配置为收集、协调数据。
然后从解剖地标绘制坐标。最后,使用 Excel 宏将数据转换、协调为结果。最终,从坐标数据的集合中得出多个感兴趣的运动学测量值。
与使用线测量来计算位移测量值相比,坐标映射的主要优点是,在 Excel 宏中嵌入的计算中会自动考虑对受试者和荧光镜运动的调整。此外,可以从一组坐标计算多个测量值,这些坐标可用于运行 degli 组织的形态测量分析。这种方法可以帮助回答吞咽困难研究领域的关键问题,例如由于治疗或损伤引起的肌肉力学变化。
该技术的意义延伸到吞咽困难的评估和治疗,因为可以记录各种损伤病因的影响,并且可以确定新疗法的疗效。虽然这种方法可以与临床成像方式一起使用,但得出定量数据也已应用于研究成像,例如吞咽的动态磁共振成像。一般来说,刚接触这种方法的人会很挣扎,因为图像质量各不相同,吞咽是一个复杂的生理过程。
我在研究生时第一次有了这种方法的想法,我需要一种有效的方法来使用不同的成像模式从吞咽的运动学和形态测量分析中收集数据。这种方法的视觉演示至关重要。由于代表许多参考框架的多个移动目标可能会混淆使用透视的关键解剖坐标的映射。
根据文本协议将各种格式的视频文件转换为 DO MOV 文件后,需要对正确的参考系和坐标映射进行一些解释。要编辑文件的剪辑长度,请首先使用 QuickTime。要打开 MOV 视频文件,请通过音频提示或吞咽序列识别 5 毫升稀薄液体和 PUD 吞咽。
接下来,选择 edit trim(编辑修剪)并调整修剪条,以便可视化整个 5 mL(五毫升)薄的吞咽液。然后单击、修剪、选择文件、导出并创建一个文件名,该文件名将用于将主题数据链接到坐标映射结果。以类似的方式修剪布丁吞咽的剪辑,以取消识别图像。
如果文件包含任何个人健康信息,请使用图像 J 上传文件,使用矩形工具构建吞咽研究。要排除个人健康信息,请选择 图像裁剪,然后选择 文件另存为 QuickTime 影片。通过选择"最大三种质量的压缩注射器"来配置对话框,然后输入适当的帧速率,通常为每秒 30 帧。
要进行测量,请先打开图像 J.单击工具栏上的双前进箭头图标。然后选择用于上传图像的箭头标记工具。点击 QuickTime 下拉菜单中的图标。
选择 打开的影片 作为堆栈,然后找到编辑后的 QuickTime 剪辑以处理图像。要提高图像质量,请选择 process math add,选中预览框并将数字调整为所需的图像质量。选择 yes (是) 以处理整个映像堆栈。
要设置测量值,请选择、分析、设置测量值 在对话框中标记堆栈位置并反转 y 坐标并取消标记其他所有内容。从工具栏中选择多点工具以标记解剖特征点。例如,单击舌骨和指骨。
要使用多点工具,请单击感兴趣的解剖标志。通过从菜单中选择 analyze measure 来测量所有点。用于控制屏幕上坐标的有用命令包括使用命令 A 删除所有点。
或者,通过将鼠标悬停在点上来删除单个点。然后使用命令选项键并单击要删除的点。要移动单个点,请将鼠标悬停在该点上,然后单击 drag 并将其拖放到新位置。
使用箭头键将所有点一起移动以映射地标。从第一帧开始,然后前进到清晰的帧。在口前阶段,在开始经口运输吞咽之前,观察团注在舌头前上缘的位置。
使用图像 J 多点工具在以下解剖标志处绘制前 9 个坐标,包括下颌骨、硬腭、寰椎结节、C 2 C 4、食管上括约肌、环状后突、前环状骨和舌骨。然后使用命令 M 记录它们。推进框架,直到舌骨在前向上达到最大位置。
通过前进帧来确认最大位置,以确保舌骨的下降从下一帧开始。将点 1 到 5 重新定位到新位置。这些新位置将记录为坐标 10 到 14。
然后重新定位 0.9,进而变为坐标 18。接下来,找到描绘最大喉部抬高的框架。调整点 7 和 8,它们将用作坐标 16 和 17。
然后找到代表食管上括约肌最大偏移或 UES 0.6 的帧。从最大舌骨框架中,找到下咽部 UES 阻碍推注的框架。从最小帧开始调整 UES 的坐标点,以表示 UES 最大坐标 15。
使用命令 M 键记录坐标 19 和 20 的第二个 9 个坐标。在代表不透射线标记的最长直径的轴上标记定光器的边缘。使用命令 M 记录坐标。
如果需要厘米坐标的结果,则应收集 19 和 20。使用美式便士或 1.9 厘米的戒指。使用以下启用宏的 Excel 文件将坐标数据转换为运动学测量。
请注意,宏中嵌入了 trigono 度量计算。计算运动学测量值。从 JoVE 文章页面下载坐标映射点 x LSM 文件。
按照电子表格上的说明初始化文件。初始化宏将创建三个工作表,包括 results、data 和一个 input 工作表。最后,从图像 J 结果窗口复制坐标并粘贴到输入表中的指定单元格中。
然后运行 Data Capture 行。宏结果将显示在结果表上。坐标数据行将出现在数据表上。
由六名独立分析了 80 个视频透视文件的研究人员收集的坐标的类内相关系数或 ICCS 进行了演示,以证明 Raiders 的可靠性。Iccs 用于按主题比较变量字符串。这允许确定图像质量差,从而导致在分析中排除受试者的结果。
此处显示了按以下坐标分组划分的 iccs。这些结果表明,使用坐标映射可以实现裁判之间的强大可靠性,根据坐标计算的 10 个变量的 ICCC,按受试者从 6 个独立评分者那里收集,并且吞咽推注揭示了一个 ICC 评分较差的受试者。这项 MBS 研究的目视检查证实图像质量差,不包括该受试者。
所有 ICCS 和 95% 置信区间的平均值为 0.91、0.84 至 0.96,不包括受试者 15。当按受试者比较六个评分者的变量字符串时,所有 iccs 的平均值等于 0.91,95% 置信区间从 0.84 到 0.96。这张幻灯片表明,所有试验的强可靠性都可以在视觉上与良好的图像质量相关联。
这些结果表明,变量的 inter-judge 可靠性有助于确定可接受的图像质量。此处显示的是显示推注差异比较的代表性数据。显著性设置为 P 小于 0.005,并对多重比较进行 bonferroni 校正。
尽管这些结果证明了这种方法的有用性,但不应从中得出结论,因为在该比较中没有控制年龄和性别。下表显示了该随机样本的结果,以椎骨为参考轴计算的皮尔逊相关系数和舌骨偏移决定系数与舌骨偏移与下颌骨作为参考轴的 5 毫升稀薄液体和 5 毫升布丁燕子的比较如下所示。这一结果表明舌骨运动是多因素的。
如果舌骨上肌仅移位舌骨,那么这些测量值将具有很强的相关性。相对于椎骨的舌骨偏移也可能是头部和颈部的伸展以及舌骨上肌肉功能的原因。一旦掌握,如果作得当,这项技术可以在不到 30 分钟的时间内完成。
在尝试此过程时,请务必记住调整视频的对比度,以便可以轻松识别标志中的推注。按照此程序。可以执行其他方法,如形态测量分析或坐标,以回答其他问题,例如肌肉群和骨骼杠杆的共变功能,这些功能是臀部、喉部抬高和吞咽的基础。自这一发展以来,该技术已用于吞咽困难领域,以确定经颅直流电刺激等新疗法对吞咽的影响,并记录患者群体的吞咽困难,例如因爆炸伤而吞咽困难的多发性创伤战士。
观看本视频后,您应该对如何使用解剖标志的坐标映射从改良的钡餐吞咽研究中获取生物力学数据有很好的了解。
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