La fluoroscopia dual captura con precisión el movimiento dinámico in vivo de las articulaciones humanas, que se puede visualizar en relación con la anatomía reconstruida (por ejemplo, artroquina). Aquí, se presenta un protocolo detallado para cuantificar la artroquina de cadera durante las actividades de soporte de peso de la vida diaria, incluida la integración de la fluoroscopia dual con la captura de movimiento tradicional de marcadores de piel.
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Artículo de método
In vivo Cuantificación de la artrocinamática de cadera durante las actividades dinámicas de soporte de peso mediante fluoroscopia dual
En este artículo
Resumen
Resumen
Varias patologías de cadera se han atribuido a una morfología anormal con una suposición subyacente de biomecánica aberrante. Sin embargo, las relaciones estructura-función a nivel articular siguen siendo difíciles de cuantificar debido a las dificultades para medir con precisión el movimiento dinámico de las articulaciones. Los errores de artefactos de tejidos blandos inherentes a la captura de movimiento de marcadores ópticos de la piel se ven exacerbados por la profundidad de la articulación de la cadera dentro del cuerpo y la gran masa de tejido blando que rodea la articulación. Por lo tanto, la compleja relación entre la forma ósea y la cinemática de la articulación de la cadera es más difícil de estudiar con precisión que en otras articulaciones. Aquí, se presenta un protocolo que incorpora artrografía por tomografía computarizada (TC), reconstrucción tridimensional (3D) de imágenes volumétricas, fluoroscopia dual y captura de movimiento óptica para medir con precisión el movimiento dinámico de la articulación de la cadera. Se resumen los estudios técnicos y clínicos que han aplicado la fluoroscopia dual para estudiar las relaciones forma-función de la cadera utilizando este protocolo, y se describen los pasos específicos y las consideraciones futuras para la adquisición, el procesamiento y el análisis de datos.
Introducción
El número de procedimientos de artroplastia total de cadera (THA) realizados en adultos de 45 a 64 años que sufren de osteoartritis de cadera (OA) se duplicó con creces entre 2000 y 20101. Sobre la base de los aumentos en los procedimientos de THA de 2000 a 2014, un estudio reciente predijo que el número total de procedimientos anuales puede triplicarse en los próximos veinte años2. Estos grandes aumentos en los procedimientos de THA son alarmantes teniendo en cuenta que los costos actuales del tratamiento superan los $ 18 mil millones anuales solo en los Estados Unidos3.
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Protocolo
Los procedimientos descritos en este protocolo fueron aprobados por la Junta de Revisión Institucional de la Universidad de Utah.
1. Imágenes de artrografía por TC
- Artrograma18
- Programe a un radiólogo musculoesquelético capacitado para que realice la artrografía directamente antes de la tomografía computarizada programada.
- Coloque al participante en la mesa con la cadera de interés en el campo de visión de un fluoroscopio clínico. Coloque sacos de arena a cada lado del tobillo para evitar la rotación de la pierna y la cadera.
- Prepare la piel para crear un ambiente estéril. Marq....
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Resultados
Utilizando la fluoroscopia dual como estándar de referencia, se cuantificó la precisión de las estimaciones basadas en marcadores cutáneos del centro de la articulación de la cadera y el efecto del artefacto de tejidos blandos en las mediciones cinemáticas y cinéticas22,23,24. La precisión superior de la fluoroscopia dual se utilizó para identificar diferencias sutiles en la cinemática de las articulaciones pélvicas y de cadera .......
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Discusión
La fluoroscopia dual es una herramienta poderosa para la investigación de la cinemática in vivo, especialmente para la cadera, que es difícil de medir con precisión utilizando la captura de movimiento óptica tradicional. Sin embargo, el equipo de fluoroscopia es especializado, en el que se puede requerir una configuración de sistema única al obtener imágenes de otras articulaciones del cuerpo humano. Por ejemplo, se realizaron varias modificaciones en el montaje de los intensificadores de imagen, posicionamiento.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen conflictos de intereses.
Agradecimientos
Esta investigación fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud (NIH) bajo los números de subvención S10 RR026565, R21 AR063844, F32 AR067075, R01 R077636, R56 AR074416, R01 GM083925. El contenido es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa necesariamente los puntos de vista oficiales de los NIH.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Amira Software | ThermoFisher Scientific | versión 6.0 | |
| Cubo | calibración personalizado 36 cuentas de acero (3 mm de diámetro, espaciado 6,35 cm, incertidumbre 0,0036 mm) | ||
| Varilla de calibración | Vicon | Varita | |
| Escáner CT | Siemens AG | SOMATOM Definición 128 CT | |
| Rejilla | personalizada | Placa acrílica con una rejilla de perlas de acero espaciadas 10 mm y 31 perlas a lo largo del diámetro (2 mm de diámetro) | |
| Placa de calibración dinámica Placa | acrílica personalizada con 3 perlas de acero espaciadas 30 mm (2 mm de diámetro, incertidumbre 0,0013 mm) | ||
| Emisor (2) | Varian Interay; remanufacturado por Radiological Imaging Services | Carcasa B-100/Tubo A-142 | |
| Epinefrina | Hospira | Inyectable, USP 10 mg/mL | |
| FEBioStudio Software | FEBio.org | Versión 1.3 | Procesamiento de malla y visualización cinemática |
| Unidad de procesamiento gráfico | Nvidia | Tesla | |
| Férula de tracción Hare | DynaMed | Trac-III, modelo n.º 95201 | |
| Cámara de alta velocidad (2) | Vision Research, Inc. | Phantom Micro 3 | |
| Intensificador de imagen (2) | Dunlee, Inc.; remanufacturado por Radiological Imaging Services | T12964P/S Inyección | |
| Iohexol | GE Healthcare | Omnipaque 240 mgI/mL | 517.7 mg iohexol, 1.21 mg trometamina, 0.1 mg edetato de calcio disódico por mL |
| ImageJ | Institutos Nacionales de Salud y Laboratorio de Instrumentación | ||
| Inyección de lidocaína HCl | Hospira | , USP 10 mg/mL | |
| Láser y sistema | Personalizado | Tres láseres adheridos a la placa acrílica que se adhiere al emisor, el espejo se adhiere a la cara del intensificador de imagen | |
| Banco de trabajo de seguimiento sin marcas | Hospital Henry Ford, Software | personalizado Software | |
| personalizado de MATLAB | Mathworks, Inc. | Versión R2017b | |
| Cámara de captura de movimiento (10) | Vicon | Vantage | |
| Nexus Software | Vicon | versión 2.8 | Captura de movimiento |
| Software de control de cámara fantasma (PCC) | Vision Research, Inc. | Versión 1.3 | |
| Pegamento en aerosol pre-cinta | Mueller Sport Care | Tuffner | |
| Marcadores | 14 mm | ||
| Bertec | Corporation | Software | |
| C-Motion Inc. | Versión 6.01 Procesamiento | cinemático |
Referencias
- National Center for Health Statistics (US). Health, United States, 2016: with chartbook on long-term trends in health. National Center for Health Statistics. , Hyattsville (MD). Report No.: 2017-1232 (2016).
- Singh, J. A., Yu, S., Chen, L., Cleveland, J. D.
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Reimpresiones y permisos
