Dreidimensionales Finger Motion Tracking beim Needling: Eine Lösung für die kinematische Analyse der Akupunkturmanipulation

Die Akupunkturmanipulation ist als wichtige Grundlage für die Akupunkturbehandlung bekannt. Die quantitative Analyse der Akupunkturmanipulation kann Datenunterstützung für ihre klinische Anwendung liefern. Die Etablierung dieser Bewegungsmethode basiert auf der dreidimensionalen Motion-Tracking-Technologie.

Es eröffnet einen neuen Weg für die quantitative Erforschung der Akupunkturmanipulation. Diese experimentelle Methode bietet eine Lösung für den Stimulationsgrad der Bestimmung der manuellen Akupunktur und die quantitative Bewertung für das Lehren und Lernen der Akupunkturmanipulation. Nehmen Sie zunächst sieben reflektierende Kugeln mit einem Durchmesser von 6,5 Millimetern zur Befestigung an der Nadelhand des Teilnehmers.

Befestigen Sie eine Kugel auf dem Mittelpunkt der Ulna und des radialen Styloids, definiert als Tracking-Punkt-Handgelenk, und eine Kugel am Metacarpophalangealgelenk, definiert als Tracking-Point-Daumen-Basisgelenk, eine Kugel am Interphalangealgelenk, definiert als Tracking-Point-Daumen-Endgelenk, befestigen Sie eine Kugel an der Mitte der Miniaturansicht, die als Tracking-Punkt-Daumenspitze definiert ist. Als nächstes befestigen Sie eine Kugel am Metacarpophalangealgelenk, das als Tracking-Punkt-Zeigefinger-Basisgelenk definiert ist. Befestigen Sie eine Kugel am proximalen Interphalangealgelenk, das als Tracking-Punkt-Zeigefingermittelgelenk definiert ist, und eine Kugel an der Mitte des Vorderfingernagels, definiert als Tracking-Punkt-Zeigefingerspitze.

Legen Sie für die 3D-Kalibrierung einen kleinen 3D-Kalibrierrahmen mit acht Punkten auf den Operationstisch. Entfernen Sie den Frame aus dem Tisch, nachdem Sie mindestens acht Sekunden lang ein Video des Kalibrierungsframes aufgenommen haben. Weisen Sie den Teilnehmer an, eine Akupunkturmanipulation am Akupunkturgelenk LI11 des Freiwilligen durchzuführen, einschließlich Hebe-Schub- und Wirbelfähigkeiten, um die Nadel zu steuern, um sich auf und ab zu bewegen und mit Daumen und Zeigefinger zu drehen.

Exportieren Sie als Nächstes die Videos von den Kameras auf die dafür vorgesehene Festplatte des Computers und benennen Sie die 3D-Kalibrierungsvideos in Kamera eins in ca-1.mp4 um. Und in ähnlicher Weise benennen Sie die Videos der Kameras zwei und drei um. Synchronisieren Sie alle Manipulationsvideos in der Videobearbeitungssoftware und exportieren Sie sie mit dem Namen Lifting-Thrusting-1.

avi, Heben-Stoßen-2. avi, Hebe-Schub-3. avi, Wirbel-1.

begeistert, wirbelnd-2. avi und twirling-3. avi bzw.

Öffnen Sie die Motion-Capture-Analysesoftware und wählen Sie Neues Projekt erstellen. Legen Sie den Projektnamen und die Projektbezeichnung fest und klicken Sie auf Erstellen und Speichern, um das Projekt auf dem angegebenen Datenträger zu speichern. Wählen Sie die Spezifikation gefolgt von Den Punkten, wählen Sie dann die rechte Hand aus und ziehen Sie die Tracking-Punkte aus dem Feld "Vordefinierte Punkte" in das Feld "Verwendete Punkte".

Klicken Sie auf die Schaltfläche Schließen, um fortzufahren. Als nächstes wählen Sie Spezifikation gefolgt von Verbindungen, dann klicken Sie auf den neuen Verbindungs- und Eingangsverbindungsnamen als Zeigefinger III rechts. Wählen Sie das Zeigefingermittelgelenk rechts als Startpunkt und die Zeigefingerspitze rechts als Linienpunkt im selben Fenster.

Klicken Sie auf die Schaltflächen Anwenden und Schließen, um den Verbindungsaufbau abzuschließen. Um die neuen Kameragruppen hinzuzufügen, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Kameras und wählen Sie Kameragruppe hinzufügen. Klicken Sie dann mit der rechten Maustaste auf die Kameras, wählen Sie Umbenennen, um die Kameragruppen in Hub-Schub-Kameragruppe bzw. Wirbel-Kameragruppe umzubenennen.

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Hub-Schub-Kameragruppe, wählen Sie Kamera hinzufügen und klicken Sie im Tracking-Feld auf die Schaltfläche Datei auswählen. Klicken Sie dann auf die vorhandene Datei öffnen, wählen Sie das Operationsvideo Lifting-Thrusting-1 aus. avi im nächsten Fenster und klicken Sie auf Übernehmen, um den Videoimport abzuschließen.

Importieren Sie ebenfalls das entsprechende Kalibrierungsvideo ca-1. mp4, indem Sie auf die Auswahldatei in der 3D-Kalibrierungsbox klicken und mit dem Import anderer operativer und entsprechender Kalibrierungsvideos fortfahren. Importieren Sie als Nächstes die Twirling-Skill- und Kalibrierungsvideos in die Twirling-Kameragruppe, ähnlich dem Videoimport in der Hub-Schub-Kameragruppe.

Erweitern Sie für die 3D-Kalibrierung für jede Kamera die Hub-Schub-Kameragruppe, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Hub-Schub-1 und wählen Sie die Eigenschaften aus. Klicken Sie im Feld 3D-Kalibrierung auf die Schaltfläche 3D-Kalibrierung, geben Sie dann die Beschreibung ein und fügen Sie acht Punkte hinzu, indem Sie achtmal auf die Schaltfläche Punkt hinzufügen klicken. Stellen Sie den Namen und den entsprechenden XYZ-Wert für jeden Punkt entsprechend den Kalibrierungsparametern ein und klicken Sie auf Übernehmen.

Nachdem Sie alle Punkte konfiguriert haben, klicken Sie auf jeden Endpunkt des Kalibrierungsvideos, um die 3D-Kalibrierung abzuschließen und die 3D-Kalibrierung der anderen Kameras in derselben Gruppe und der Kameras in der wirbelnden Kameragruppe ebenfalls abzuschließen. Klicken Sie für die 3D-Fingerbewegungsverfolgung mit der rechten Maustaste auf die Kameragruppe mit dem Heben und Stoßen, wählen Sie 3D-Tracking aus, wählen Sie alle Kameras aus und klicken Sie auf OK, um das 3D-Tracking-Fenster zu öffnen. Stellen Sie die Spur mit dem Muster ein, das allen Punkten für alle Kameras entspricht, und klicken Sie manuell auf alle Tracking-Punkte im ersten Bild.

Klicken Sie auf die Schaltfläche Automatisch suchen, um die automatische 3D-Verfolgung Frame für Frame zu starten. Und in ähnlicher Weise vervollständigen Sie die Bewegungsverfolgung der wirbelnden Kameragruppe. Um die Daten zu exportieren, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Hub-Schub-Kameragruppe, wählen Sie neue 3D-Berechnung, wählen Sie alle Kameras aus, überprüfen Sie die Aktualisierung der Daten kontinuierlich und speichern Sie die Daten explizit in der Datei und erstellen Sie das 3D-Datenfenster, und klicken Sie dann auf OK, um fortzufahren.

Klicken Sie anschließend mit der rechten Maustaste auf den Ordner 3D-Koordinaten der Hub- und Schubkameragruppe, wählen Sie Exportieren, um das Exportfenster zu öffnen, und überprüfen Sie Spaltenüberschriften, Tracking-Namen, Startzeit und -häufigkeit sowie Zeitinformationen in den Parametern der ersten Spalte X, Y, Z, VX, VY, VZ. Klicken Sie auf die Schaltfläche Exportieren, um die Datendatei mit dem benutzerdefinierten Namen zu exportieren und die Datendatei der wirbelnden Kameragruppe auf die gleiche Weise zu exportieren. In der vorliegenden Studie wurden während der Hebe-Schub- und Wirbelfähigkeiten die typischen Koordinatenzeitkurven entlang von drei Achsen jedes Punktes aufgezeichnet.

Die vorläufige Analyse der experimentellen Daten zeigte, dass die Bewegungs-, Amplituden- und Geschwindigkeitsparameter der Metacarpophalangealgelenke die kleinsten, größer für die Interphalangealgelenke und die größten für die proximalen Interphalangealgelenke waren. Aufgrund der minimalen Bewegung konnte die Amplitude entlang der Hauptbewegungsachse während verschiedener Fähigkeiten des Handgelenks fixiert werden und die Bewegung schien vom Daumen und Zeigefinger aus zu erfolgen. Beim Vergleich der von ATP2 abgeleiteten Daten und der von der Motion-Capture- und Analysesoftware exportierten Daten wurde festgestellt, dass die Form der Koordinatenzeitkurve von TT entlang der z-Achse der Spannungszeitkurve ähnelte, die von ATP2 während der Hub-Schub-Fähigkeit erzeugt wurde.

Während der Twirling-Fähigkeit ähnelte die Form der Amplitudenzeitkurve entlang der y-Achse von TT auch der Spannungszeitkurve von ATP2 und die durchschnittlichen Betriebszyklen dieser beiden Arten von Kurven waren gleich. Beim Motion Tracking sollten alle Trackingpunkte korrekt identifiziert werden, um hochpräzise Daten zu erhalten. Der Mustervergleichsalgorithmus wird für die automatische 3D-Verfolgung von lokalisierten Punkten empfohlen.