Misurazione della dinamica Scapolare Cinematica Utilizzando un cluster Acromion Marker per minimizzare i movimenti della pelle Artifact

L'obiettivo di questa procedura è ottenere misure dinamiche non invasive della cinematica scapolare. Ciò si ottiene attaccando marcatori retroriflettenti al torace e un gruppo di marcatori alla parte piatta dell'acromion. Il secondo passo consiste nel determinare la posizione dei punti di riferimento anatomici scapolari rispetto al cluster di marcatori utilizzando una bacchetta di calibrazione.

Una volta calibrato, il partecipante esegue movimenti di elevazione e abbassamento del braccio nei relativi piani di movimento. Il passaggio finale consiste nel determinare la posizione dei punti di riferimento anatomici scapolari durante i movimenti dinamici in base alla posizione nota rispetto al cluster di marcatori acromionici. In definitiva, la posizione dei punti di riferimento anatomici scapolari viene utilizzata per mostrare l'orientamento dello scapolare rispetto al torace.

Questa tecnica può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo della biomeccanica e della riabilitazione, come ad esempio quali sono i modelli di movimento della scapola associati alla disfunzione solida. Consente inoltre la valutazione di interventi terapeutici mirati al trattamento della disfunzione della spalla. Per iniziare, chiedi al partecipante di togliersi gli indumenti della parte superiore del corpo o di indossare indumenti che non interferiscano con il movimento dei marcatori o li occludano dalla vista del sistema di motion capture.

Costruisci un cluster di marcatori di acromium o un MC costituito da un pezzo di plastica a forma di L. Attacca tre marcatori retroflettivi, uno alla fine di ogni aspetto da quello in cui si incontrano. Utilizzare del nastro biadesivo per fissare l'A MC sulla parte posteriore dell'acromion dove incontra la colonna vertebrale scapolare.

Un aspetto della placca dovrebbe seguire la spina dorsale dello scapolare puntando medialmente. L'altro dovrebbe puntare anteriormente al piano scapolare. Cinturino successivo.

Un marcatore a grappolo impostato sui marcatori retroriflettenti della parte superiore del braccio del partecipante deve quindi essere attaccato ai seguenti punti di riferimento anatomici, l'incisura sternale, il processo xifoideo, la vertebra C sette, la vertebra T otto, lo stiloide ulnare sternoclavicolare, l'interrulare e lo stiloide radiale. I punti di riferimento anatomici rispetto all'A MC devono essere calibrati per ogni partecipante. Per fare ciò, costruisci una bacchetta di calibrazione composta da quattro marcatori riflettenti posizionati in una formazione a T.

Misurare la distanza dalla punta della bacchetta di calibrazione al primo marcatore della bacchetta. Per effettuare una misurazione. Posiziona la punta della bacchetta sul punto di riferimento da calibrare e acquisisci tre secondi di dati con il sistema di motion capture, assicurandoti che i marcatori sulla bacchetta, l'A MC e il cluster della parte superiore del braccio siano tutti visibili alle telecamere.

Per prima cosa, localizza l'articolazione acromioclavicolare mettendo una mano sulla clavicola e muovendoti lateralmente fino al punto in cui la clavicola raggiunge l'acromion. Posizionare la punta della bacchetta all'articolazione tra la clavicola e l'acromion per misurare l'angolo dell'acromion. Als lungo la colonna vertebrale della scapola fino al punto più laterale.

A questo punto, posiziona la punta della bacchetta sulla faccia dorsale dell'acromion. Successivamente, SLA lungo la colonna vertebrale della scapola fino al punto più mediale. Per individuare la spina dorsale mediale della scapola, posizionare la punta della bacchetta nel punto in cui la colonna vertebrale incontra il bordo mediale della scapola.

Per individuare l'angolo inferiore della scapola, palpare inferiormente lungo il bordo mediale della scapola e posizionare la punta della bacchetta sul punto più corpale con il gomito del partecipante piegato a 90 gradi e il pollice rivolto verso l'alto. Metti una mano sul lato mediale del gomito per individuare l'epicondilo mediale. Posizionare la punta della bacchetta sul punto più cordale dell'epicondilo mediale.

Nella stessa posizione, posizionare una mano sul lato laterale del gomito per individuare l'epicondilo laterale e posizionare la punta della bacchetta sul punto più cordale. Per determinare il centro dell'articolazione gleno-omerale, chiedere al partecipante di eseguire un movimento di circonduzione con la parte superiore del braccio. Con il gomito completamente esteso da zero gradi di elevazione del braccio a circa 40 gradi, un partecipante deve eseguire questo movimento mirando a ridurre al minimo la retrazione della protrazione, l'elevazione o la depressione del complesso della spalla.

Lo sperimentatore può fornire assistenza se necessario. Registra questo movimento per circa 30 secondi. Una volta calibrato, inizia la raccolta dei dati chiedendo al partecipante di eseguire l'elevazione del braccio da zero a 120 gradi, quindi di abbassare il braccio per riposare al suo fianco.

Dirigere il partecipante a eseguire questa azione sul piano sagittale, frontale e scapolare. Il piano scapolare è di circa 40 gradi anteriormente al piano frontale per calcolare la cinematica scapolare. Durante le prove di movimento dinamico, viene utilizzato un software di modellazione cinematica.

Il software contiene comandi per consentire la creazione di sistemi di coordinate locali, la conversione di coordinate da sistemi di coordinate locali a sistemi di coordinate globali e il calcolo delle rotazioni degli angoli di lubrificazione. Innanzitutto, utilizzare le coordinate dei marcatori sull'A MC per definire un sistema di coordinate locali arbitrario. Quindi, calcolare la posizione di una punta nel sistema di coordinate globali per ogni prova di calibrazione del punto di riferimento anatomico scapolare.

Determinare la posizione di una punta rispetto al sistema di coordinate locali A MC. Successivamente, determinare la posizione dei condili epici mediali e laterali rispetto al cluster di marcatori dell'omero. Utilizzare la posizione nota dei punti di riferimento anatomici rispetto all'A MC per determinare la posizione all'interno del sistema di coordinate globali per ogni punto temporale durante la prova dinamica.

Ripeti questi passaggi per ogni punto di riferimento anatomico, i condili epici mediale e laterale. Utilizzare il gruppo della parte superiore del braccio. Successivamente, calcolare il centro dell'articolazione gleno-omerale utilizzando il punto di rotazione dell'asse elicoidale tra l'omero e lo scapolare.

Successivamente, definire un sistema di coordinate locali per il torace, la scapola e l'omero calcolando i vettori unitari tra i marcatori pertinenti, seguendo le raccomandazioni della Società Internazionale di Biomeccanica per ogni segmento del corpo rigido per determinare l'orientamento dello scapolare rispetto al torace per ogni punto temporale, utilizzare il metodo di decomposizione dell'angolo dell'oliatore con una sequenza di rotazione interna, rotazione superiore, quindi inclinazione posteriore. Successivamente, determinare l'orientamento dell'omero rispetto al torace, utilizzando una sequenza di rotazione non cardinica del piano di elevazione. Elevazione. Quindi rotazione assiale.

Esegui le fasi di riduzione e analisi dei dati utilizzando un software di modellazione numerica come matlab. Suddividere i dati cinematici nelle fasi di elevazione e discesa del movimento omerale. Normalizza il tempo per ogni fase del movimento ed esprime la cinematica scapolare relativa all'angolo di elevazione dell'omerale.

In questo esempio, l'elevazione e l'abbassamento dell'omero con l'inizio e la fine di ogni fase sono indicati dalle linee tratteggiate verdi. Le fasi di elevazione e abbassamento sono determinate utilizzando la velocità angolare dell'elevazione omerale. La linea tratteggiata rossa più in alto rappresenta la soglia utilizzata per determinare l'inizio e la fine della fase di elevazione.

La linea tratteggiata rossa più in basso rappresenta una soglia utilizzata per determinare l'inizio e la fine della fase di discesa. Le linee tratteggiate verdi rappresentano i punti in cui la velocità angolare ha superato le soglie. Questo grafico mostra la rotazione scapolare verso l'alto durante l'elevazione del braccio che è stata interpolata con oltre 101 punti dati.

Per normalizzare rispetto al tempo. Le rotazioni scapolari durante il movimento del braccio sul piano sagittale sono mostrate per la rotazione verso l'alto durante la fase di elevazione e abbassamento, così come l'inclinazione posteriore durante la fase di elevazione e abbassamento e la rotazione interna durante la fase di elevazione e abbassamento. Durante il tentativo di questa procedura, è davvero importante ricordare che un attento posizionamento dei marcatori e la palpazione dei punti di riferimento anatomici sono fondamentali per ottenere risultati validi e affidabili.

È anche importante ricordare che questa tecnica è valida solo fino a 120 gradi di elevazione omerale.