Article de méthode
La vidéoradiographie biplan permet de quantifier la cinématique de l’épaule avec un haut degré de précision. Le protocole décrit ici a été spécialement conçu pour suivre l’omoplate, l’humérus et les côtes pendant l’élévation humérale plane, et décrit les procédures de collecte, de traitement et d’analyse des données. Des considérations uniques pour la collecte de données sont également décrites.
L’épaule est l’un des systèmes articulaires les plus complexes du corps humain, le mouvement se produisant par les actions coordonnées de quatre articulations individuelles, de plusieurs ligaments et d’environ 20 muscles. Malheureusement, les pathologies de l’épaule (p. ex., déchirures de la coiffe des rotateurs, luxations articulaires, arthrite) sont courantes, entraînant une douleur importante, une invalidité et une diminution de la qualité de vie. L’étiologie spécifique pour beaucoup de ces conditions pathologiques n’est pas entièrement comprise, mais il est généralement admis que la pathologie de l’épaule est souvent associée à un mouvement articulaire altéré. Malheureusement, mesurer le mouvement de l’épaule avec le niveau de précision nécessaire pour étudier les hypothèses basées sur le mouvement n’est pas anodin. Cependant, les techniques de mesure du mouvement basées sur la radiographie ont fourni les progrès nécessaires pour étudier les hypothèses basées sur le mouvement et fournir une compréhension mécaniste de la fonction de l’épaule. Ainsi, le but de cet article est de décrire les approches de mesure du mouvement de l’épaule à l’aide d’un système de vidéoradiographie biplanaire personnalisé. Les objectifs spécifiques de cet article sont de décrire les protocoles permettant d’acquérir des images vidéorographiques biplanaires du complexe de l’épaule, d’acquérir des tomodensitogrammes, de développer des modèles osseux 3D, de localiser des repères anatomiques, de suivre la position et l’orientation de l’humérus, de l’omoplate et du torse à partir des images radiographiques biplanaires et de calculer les mesures cinématiques des résultats. En outre, l’article décrira des considérations spéciales propres à l’épaule lors de la mesure de la cinématique articulaire à l’aide de cette approche.
L’épaule est l’un des systèmes articulaires les plus complexes du corps humain, le mouvement se produisant par les actions coordonnées de quatre articulations individuelles, de plusieurs ligaments et d’environ 20 muscles. L’épaule a également la plus grande amplitude de mouvement des principales articulations du corps et est souvent décrite comme un compromis entre mobilité et stabilité. Malheureusement, les pathologies de l’épaule sont courantes, entraînant une douleur importante, une invalidité et une diminution de la qualité de vie. Par exemple, les déchirures de la coiffe des rotateurs touchent environ 40 % de la population âgée de plus de
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Avant la collecte des données, le participant a donné son consentement éclairé écrit. L’enquête a été approuvée par le Comité d’examen institutionnel du système de santé Henry Ford.
Les protocoles d’acquisition, de traitement et d’analyse des données de mouvement radiographique biplan dépendent fortement des systèmes d’imagerie, des logiciels de traitement des données et des mesures des résultats d’intérêt. Le protocole suivant a été spécialement conçu pour suivre l’omoplate, l’humérus et les troisième et quatrième côtes lors de l’abduction du plan scapulaire ou du plan coronal et pour quantifier la cinématique gléno-humérique, scapulothora....
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Une femme asymptomatique de 52 ans (IMC = 23,6 kg/m2) a été recrutée dans le cadre d’une enquête antérieure et a subi un test de mouvement (abduction par avion coronal) sur son épaule dominante (droite)65. Avant la collecte des données, le participant a donné son consentement éclairé écrit. L’enquête a été approuvée par le Comité d’examen institutionnel du système de santé Henry Ford. La collecte de données a été effectuée à l’aide du protocole décrit précédemment (.......
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La technique décrite ici surmonte plusieurs inconvénients associés aux techniques conventionnelles d’évaluation du mouvement de l’épaule (simulations cadavériques, imagerie 2D, imagerie 3D statique, systèmes de capture de mouvement vidéo, capteurs portables, etc.) en fournissant des mesures précises du mouvement des articulations 3D pendant les activités dynamiques. La précision du protocole décrit ici a été établie pour que l’articulation gléno-humérale par rapport à l’étalon-or de l’analyse radiostéométrique (RSA) soit.......
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Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts.
La recherche rapportée dans cette publication a été soutenue par l’Institut national de l’arthrite et des maladies musculo-squelettiques et cutanées sous le numéro d’attribution R01AR051912. Le contenu relève de la seule responsabilité des auteurs et ne représente pas nécessairement les points de vue officiels des National Institutes of Health (NIH).
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Boîte | de | construite en interne | avec une perle de tantale dans chaque coin et quatre perles supplémentaires à mi-chemin le long de la boîte. s (12 perles au total). Les positions de chaque bille sont connues avec précision par rapport à un coin de la boîte qui sert d’origine au système de coordonnées du laboratoire. |
| Feuille | N/A | interne | qui couvre toute la face de l’intensificateur d’image de 16 pouces et contient un réseau orthogonal de perles de tantale espacées de 1 cm. |
| ImageJ | National Institutes of Health | N/A | Logiciel de traitement d’images utilisé pour préparer la pile TIFF des volumes osseux. |
| Établi | personnalisé, logiciel interne | N/A | Un établi de logiciels personnalisés utilisés pour numériser des points de repère anatomiques sur des modèles osseux 3D, construit des systèmes de coordonnées anatomiques, utilise l’enregistrement d’images basé sur l’intensité pour effectuer un suivi sans marqueur, et calcule et visualise les mesures cinématiques des résultats. |
| MATLAB | Mathworks, Inc | N/A | Logiciel de programmation informatique. Pour effectuer le traitement et l’analyse des données. |
| Mimics (version 20) | Materialise, Inc | N/A | Logiciel de traitement d’images utilisé pour segmenter l’humérus, l’omoplate et les côtes à partir de la tomodensitométrie. |
| Open Inventor | Thermo Fisher Scientific | N/A | Programme graphique 3D utilisé pour visualiser les os |
| Logiciel de contrôle de caméra fantôme (PCC) (version 3.4) | N/A | Logiciel permettant de spécifier les paramètres de la caméra et d’acquérir et d’enregistrer des images radiographiques | |
| Générateur d’impulsions (modèle 9514) | Quantum Composers, Inc. | N/A | Synchronise les systèmes de rayons X et de caméra et spécifie le temps d’exposition |
| Deux générateurs de rayons X pulsés de 100 kW (modèle CPX 3100CV) | EMD Technologies | N/A | Génère les rayons X utilisés pour produire des images radiographiques |
| Deux intensificateurs d’image de 40 cm (Modèle P9447H110) | North American Imaging | N/A | Convertit les rayons X en photons pour produire une image visible |
| Deux caméras Phantom VEO 340 | Research | N/A | Les caméras à haute vitesse enregistrent l’image visible créée par le système à rayons X |
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