一种机械结构，用于增强针灸举重和推力作的稳定性和安全性
2025年1月10日
该协议设计了一个套管，可用于控制针灸中提升和推力作的运动范围，从而提高稳定性和安全性。因此，它既可以服务于针灸治疗的临床应用，也可以服务于科学研究。
长期以来，我们凭经验和感觉进行针灸。所以，我想设计一种辅助仪器，可以将作标准化，这样即使是初学者也可以使用它来进行针灸作而不会发生意外。结构设计采用 3D 建模，3D 打印材料采用宽树脂，具有成本低、结构调整容易等优点。
此外，Simi Motion 3D 是三维运动跟踪软件，用于在评估中捕捉针灸作的运动。我们已经证明，我们的设计可以显着提高针灸作的稳定性。它的采用有助于针灸实践的标准化，确保更一致和准确的研究结果，这对于针灸研究和临床应用的未来进步至关重要。
我们正在改进套管或设计新的针刺套管，这些套管可用于其他针灸作，例如扭转作。如果其结构经过调整以支持更广泛的针灸技术，则插管的实用性可以显着增强。要在没有套管的情况下进行提升和推刺作，请将针头插入 20 毫米的深度，并以每分钟 15 次的频率以 60 毫米的幅度均匀地上下提起。
对于轻举的重推力，将针插入 20 毫米的深度。快速将针头插入设定深度，然后以每分钟 60 次的振幅以 15 毫米的振幅缓慢缩回浅层。要在举重时进行轻推，请将针头插入 20 毫米的深度。
将针头缓慢插入所需深度，然后以每分钟 15 次的速度将其撤回到振幅为 60 毫米的浅层。为了进行均匀的提升和推刺，请将针头固定在针套内，然后将套管放入套管中。将针头插入 20 毫米的深度，并以每分钟 15 次的频率以 60 毫米的振幅均匀地上下纵套管。
对于轻举的重推力，使用相同的套管并将针头插入 20 毫米的深度。快速将针头插入有限深度，然后以每分钟 60 次的频率缓慢抽出至浅层。要使用相同的套管进行轻推和举重，请将针头插入 20 毫米的深度。
慢慢将针头插入所需深度，然后重重抬起，以每分钟 60 次的频率将针头迅速撤回到浅层。在针灸中完成举推作后，将手术视频保存到计算机指定的存储磁盘中，并使用参与者的全名首字母命名每个文件。接下来，启动 Motion Capture and Analysis 软件并选择 New project（新建项目）。
在项目选项卡中，输入项目名称，单击创建，然后单击保存，将项目存储在指定的存储磁盘上。从菜单中选择 Specification， Points， and thumb tip （拇指尖端）。将跟踪点从预定义的点框拖动到使用的点框，然后单击 Close 继续。
然后右键单击 摄像机 并选择 添加摄像机组 创建一个新的摄像机组。在跟踪框中，单击 Select File 按钮以选择跟踪文件。点击 打开现有文件 并从弹出窗口中选择作视频。
然后点击 申请 完成视频导入。在 3D 校准框中，单击 Select File 以导入校准视频。现在，打开 相机 组，然后右键单击 1。
mp4 和 Properties 访问文件属性。然后单击 3D 校准框中的 3D 校准按钮。输入描述，然后单击 add points 按钮 20 次以添加 20 个点。
设置每个点的名称和相应的 X、Y 和 Z 值。单击 Apply 以完成校准参数。配置完所有点后，点击标定视频的各个端点，完成 3D 标定。
然后右键单击摄像机组，然后是 3D 跟踪。选择所有摄像机，然后单击 OK 打开 3D 跟踪窗口。为两台摄像机设置使用模式匹配跟踪。
手动单击第一帧中的拇指尖端点。单击自动搜索按钮开始逐帧自动 3D 跟踪。与没有套管相比，使用套管显着减少了沿 x 轴的所有三种作方法的运动范围。
在所有作方法中，沿 y 轴的运动范围（有或没有套管）均未观察到显着差异。当套管用于所有作方法时，z 轴运动范围明显更接近 15 毫米的目标振幅，从而改善了垂直控制。将振幅增加到 15 毫米提高了均匀提升和推力的稳定性，并观察到统计学上的显着差异。
沿 y 轴的稳定性不会随着不同的振幅或作方法而发生显着变化。沿 z 轴以 10 毫米和 15 毫米的幅度进行作，误差率明显低于 5 毫米，表明深度控制得到改善。
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概述
本协议设计了一种标准化针灸操作的导管，提高了临床和研究应用的稳定性和安全性。
关键研究组成部分
科学领域
- 针灸
- 生物医学工程
- 临床研究
背景
- 传统针灸依赖于从业者的经验。
- 需要标准化以获得一致的结果。
- 3D建模和打印提供创新解决方案。
- 运动跟踪软件有助于评估操作技术。
研究目的
- 设计针灸辅助器械。
- 使初学者能够安全地进行针灸。
- 提高针灸实践的稳定性。
使用的方法
- 用于结构设计的3D建模。
- 用于3D打印的宽树脂材料。
- 用于运动跟踪的Simi Motion 3D软件。
- 通过测试评估操作稳定性。
主要结果
- 该设计显著提高了针灸操作的稳定性。
- 标准化可以改善研究结果。
- 为初学者提供更安全的实践。
结论
- 该辅助器械可以标准化针灸技术。
- 其采用对推进针灸研究至关重要。
- 改善的稳定性有助于临床应用。
常见问题
Executive Industry Relevance
Standardization and stability in manual manipulation are critical for reproducible outcomes in device-assisted intervention research. The 3D-printed control cannula for acupuncture lifting and thrusting directly addresses variability, enabling more reliable experimental data and supporting translational research continuity. This innovation enhances predictive confidence at the interface of device engineering and biomedical research, facilitating risk-adjusted advancement in mechanistic studies.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables precise hypothesis testing by minimizing operator-induced variability in manipulation studies.
- Supports functional validation of device-assisted interventions through standardized movement control.
- Improves predictive confidence in mechanistic de-risking for device-based research models.
Screening & Assay Development
- Facilitates preparation of validated, reproducible manipulation protocols for downstream experimental workflows.
- Enables quantitative assessment of movement amplitude and stability using optical sensor outputs.
- Supports assay standardization and platform reuse by reducing manual error in manipulation techniques.
Translational & Preclinical Research
- Improves continuity from discovery to preclinical validation by ensuring consistent manipulation parameters.
- Enables risk-adjusted decisions in device optimization and adaptation for broader intervention techniques.
- Supports alignment with translational biomarker studies where manipulation precision impacts biological readouts.
Pipeline & Workflow Integration
This mechanical control system integrates into the early discovery and assay development continuum, bridging manual intervention variability and quantitative analytics for device-based research.
- Discovery Biology: Provides a platform for controlled hypothesis testing and pathway clarification in manipulation studies.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative manipulation outputs suitable for comparative analysis.
- Analytics: Enables precise measurement of movement amplitude and error rates using motion capture data.
- Translational Research: Supports preclinical continuity by standardizing manipulation parameters across studies.
- Enterprise Reuse: Offers a scalable, adaptable tool for diverse manipulation protocols beyond initial use cases.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in device-assisted research.
- Operational Value: Improves standardization, reproducibility, and scalability of manipulation protocols.
- Strategic Value: Enables better go/no-go decisions and capital efficiency by reducing experimental variability.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of device-based research initiatives.
Implementation Considerations
- Requires expertise in 3D modeling, printing, and motion capture analytics.
- Needs access to optical sensor technology and motion tracking software for quantitative assessment.
- Demands cross-team standardization of manipulation parameters and data analysis workflows.
- Adaptation may be necessary for different manipulation techniques or intervention models.
- Practical limitations include the need for calibration and validation in each new application context.
