Im lebenden Organismus Quantifizierung der Hüftarthrokinematik bei dynamischen tragenden Aktivitäten mittels Dual-Fluoroskopie

Dieses Protokoll kombiniert die Messung der In-vivo-Hüftkinematik mit der Bewegungserfassung des gesamten Körpers, um die Rolle der Biomechanik bei der Hüftdegeneration zu verlieren. Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden zur Verfolgung der Hüftbewegung hat die duale Durchleuchtung die Genauigkeit verbessert, was die Untersuchung der subtilen Beziehung zwischen Hüftform und Bewegungsmustern ermöglicht. Lassen Sie den Teilnehmer für die Pivot-Aktivitäten seine Füße so drehen oder übersetzen, dass das Becken auf dem Laufband nach vorne zeigt.

Und die Hüfte von Interesse befindet sich in der Mitte des kombinierten Sichtfeldes auf den Fluoroskopen am Ende des Drehpunkts. Sobald die Position optimiert ist, lassen Sie den Teilnehmer den Pivot während der dualen Durchleuchtung durchführen. Und speichern Sie alle Bilder, in denen Femur und Becken in beiden Durchleuchtungskameraansichten sichtbar sind.

Erfassen Sie so viel wie möglich vom Pivot. Bei Gehübungen informieren Sie den Teilnehmer vor Beginn des Laufbandbandes. Fahren Sie die Laufbandgeschwindigkeit auf die entsprechende Gehgeschwindigkeit.

Und lassen Sie die Teilnehmer den Gang normalisieren, bevor Sie Bilder sammeln. Für die geneigte Gehaktivität lassen Sie die Teilnehmer vom Laufband steigen. Entriegeln Sie das Laufband, stellen Sie die Neigung auf fünf Grad ein und starten Sie das Laufband neu.

Bevor der Teilnehmer wieder auf das Laufband tritt, um die Aktivität auszuführen. Für die Entführungsdduktionsaktivität lassen Sie den Teilnehmer im Sichtfeld der Fluoroskope stehen. Und heben Sie das interessierende Bein um etwa 45 Grad zur Seite, ohne den Oberkörper zu bewegen.

Für die dynamische Hüftgelenkszentrierung oder Sternbogenaktivität lassen Sie den Teilnehmer im Sichtfeld des dualen Durchleuchtungssystems stehen und heben und senken dann sein Bein anterior in 45-Grad-Schritten bis zu 180 Grad. Bevor Sie ihr Bein wieder auf den Boden legen, lassen Sie den Teilnehmer sein Bein umrunden und in eine stehende Position zurückkehren. Zur Markerplatzierung Sprühkleber auf die Hautseite des Stoffbandes jeder der fünf Markerplatten auftragen.

Und wickeln Sie sie fest um den Teilnehmer. Erkundigen Sie sich bei einem Teilnehmer, dass sich die Gurte eng anfühlen, aber nicht unangenehm sind. Legen Sie dann die Markerplatten auf die Stoffstreifen.

Nach dem Reinigen der Hände, um überschüssigen Sprühkleber zu entfernen, und das Anziehen von Handschuhen zum Schutz der Marker tragen Sie die fünf Marker, die nur für die Kalibrierung verwendet werden, auf die medialen Knie des Schlüsselbeins und den medialen Malleolar auf. Als nächstes wenden Sie die 16 Marker für die Verfolgung auf die oberen Beckenstacheln, die hinteren oberen Beckenstacheln, den größeren Trochanter des abgebildeten Femurs, die Schultern, das Brustbein, die seitlichen Knie, die seitlichen Malleolaren und die Füße an. Zur Identifizierung des Koordinatensystems öffnen Sie den proximalen Femur als Modelldatei und öffnen Sie dann die Werkzeugleiste und das Datenfeld, um ein Standardfeld der ersten Hauptkrümmung hinzuzufügen.

Wählen Sie eine Glätte von 10 und klicken Sie auf Übernehmen. Als nächstes wählen Sie die Gesichter des Femurkopfes aus. Klicken Sie im Bearbeitungsfenster auf Bereich auswählen, um nur negative Krümmung einzuschließen.

Bestimmen Sie die Mitte des Femurkopfes mit diesem Kugelpasswerkzeug aus dem Messwerkzeug. Exportieren Sie diese Femurkopfoberfläche als Flächennetz im k-Format. Wenden Sie in ähnlicher Weise die erste Prinzipkrümmung mit einem Löffel von fünf auf den distalen Femur an.

Klicken Sie erneut auf Bereich auswählen, um nur die Flächen mit negativer Krümmung einzuschließen. Exportieren Sie diese Femurkondylenoberfläche für eine Zylinderpassung, um die mediale Seitenachse zu bestimmen. Als nächstes wenden Sie die Krümmung des zweiten Prinzips auf den distalen Femur mit einer Glätte von drei an.

Markieren Sie die Grate des Epicondyle und klicken Sie auf Bereich auswählen. Anwenden eines oberen Cutoffs von minus 0,1. Exportieren Sie diese Flächen, um eine Ebene zu erzeugen, und verwenden Sie sie, um die Flächen der hinteren Kondyle für die Zylinderpassung zu isolieren.

Für markerloses Tracking wählen Sie einen Rahmen innerhalb des gewünschten Bereichs mit guter Visualisierung des Knochens. Und richten Sie das CT-basierte digital rekonstruierte Röntgenbild des interessierenden Knochens manuell mit den sechs in der Software verfügbaren Freiheitsgraden aus. Sobald das digital rekonstruierte Röntgenbild des Knochens in beiden Ansichten gut ausgerichtet erscheint, speichern Sie die Lösung, indem Sie im Lösungsfenster auf die manuelle Schaltfläche klicken.

Klicken Sie anschließend im Lösungsfenster auf die Schaltfläche DHS, um den Optimierungsschritt für die diagonale Hessionssuche anzuwenden und das Ergebnis zu überprüfen. Wenn das optimierte Ergebnis bevorzugt wird, fahren Sie mit dem nächsten Frame fort, andernfalls nehmen Sie alle erforderlichen Anpassungen vor und speichern Sie erneut, indem Sie im Lösungsfenster auf die manuelle Schaltfläche klicken. Um den ersten Durchlauf des Trackings abzuschließen, verwenden Sie die LP plus DHS-Taste im Lösungsbereich.

Geben Sie im Fenster den Satz der zu verfolgenden Frames und die beiden Frames ein, die als Referenz verwendet werden sollen. Überprüfen und verfeinern Sie jeden Frame der Studie mit manuellen und DHS-basierten Lösungen. Verwenden Sie das Diagramm der Parameter, um sicherzustellen, dass der Korrelationskoeffizient ausreichend hoch ist und dass die Ausrichtung des Knochens keine plötzlichen Sprünge in einem Parameter aufweist.

Um die Bewegung zu visualisieren, öffnen Sie die Femur- und Beckenoberflächen in der Software zur kinematischen Visualisierung. Wenn Sie die Funktion "In Netz konvertieren" verwenden, konvertieren Sie die Flächen in Netze. Wählen Sie beide Flächen aus und exportieren Sie sie als Flächennetz im k-Format.

Generieren Sie mithilfe der Ausgabe aus dem Tracking eine Textdatei mit den Koordinatentransformationen für jeden Knochen und Rahmen. Dann mit dem kinematischen Werkzeug und den zuvor generierten Flächennetz- und Textdateien animieren die Kinematik. Überprüfen Sie anhand einer halbtransparenten Oberfläche, ob die animierte Kinematik angemessen aussieht.

Alternativ können Sie mit dem Flächenentfernungswerkzeug die animierte Kinematik ausführen und überprüfen, ob die Flächen einen angemessenen Abstand zwischen ihnen aufweisen. Kinematik für 100 Frames rund um die maximale Rotation von externen und internen Rotationspivots für einen repräsentativen Teilnehmer werden hier gezeigt. Diese Abbildung zeigt die Messung des Oberflächenabstands zwischen einem linken Hemi-Becken und Femur.

Bei maximaler Rotation des äußeren und inneren Rotationsschwenkpunkts in Bezug auf Knochenmodelle mittels Dual-Fluoroskopie. Die Liebe zum Detail ist wichtig für die genaue Verfolgung der Arthrokinematik. Es ist entscheidend, dass jeder Schritt der Datenerhebung und -verarbeitung mit Absicht erfolgt.