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DOI: 10.3791/51476-v
Thomas Z. Thompson1, Farres Obeidin1, Alisa A. Davidoff2, Cody L. Hightower1, Christohper Z. Johnson1, Sonya L. Rice1, Rebecca-Lyn Sokolove1, Brandon K. Taylor1, John M. Tuck1, William G. Pearson, Jr.3,4
1Medical College of Georgia,Georgia Regents University, 2Department of Communicative Sciences and Disorders,New York University, 3Department of Cellular Biology & Anatomy,Georgia Regents University, 4Department of Otolaryngology,Georgia Regents University
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
座標マッピングは、嚥下の咽頭期にhyolaryngealバイオメカニクスの顕著な特徴を文書化する方法である。この方法は、解剖学的標識点の座標を記録するために画像解析ソフトウェアを使用している。これらの座標は、Excelマクロにインポートされ、嚥下障害の研究に有用関心の動変数に変換されます。
この手順の全体的な目標は、改変されたバリウム嚥下研究から生体力学的データを導き出すことです。これは、最初に 1 つの嚥下ビデオ クリップの嚥下研究を減らすことによって達成されます。次の画像Jは、データを収集、調整するように構成されています。
次に、解剖学的ランドマークから座標がマッピングされます。最後に、Excelマクロを使用して、データを結果に変換し、調整します。最終的に、対象の複数の運動学的測定値は、座標データの収集から導き出されます。
変位測定値を計算するためにライン測定を使用するよりも座標マッピングの主な利点は、被験者と透視鏡の動きの調整がExcelマクロに埋め込まれた計算で自動的に考慮されることです。さらに、1つの座標セットから複数の測定値を計算でき、これらの座標を使用してデグリ組織の形態計測解析を実行できます。この方法は、治療や障害による筋肉力学の変化など、嚥下障害研究の分野における重要な質問に答えるのに役立ちます。
この手法の意味は、障害のさまざまな病因の影響を文書化し、新しい治療法の有効性を判断できるため、嚥下障害の評価と治療にまで及びます。この方法は臨床画像モダリティと併用して定量的データを導き出すことができますが、嚥下の動的磁気共鳴画像法などの研究画像にも適用されています。一般に、この方法に不慣れな人は、画質が異なり、嚥下が複雑な生理学的プロセスであるため、苦労します。
私がこの手法のアイデアを最初に思いついたのは大学院生のときで、さまざまなイメージングモダリティを使用して嚥下の運動学的およびモルフォメトリック分析からデータを収集するための効率的な方法が必要でした。この手法を視覚的にデモンストレーションすることが重要です。多くの参照フレームを表す複数の移動ターゲットは、透視法を使用した主要な解剖学的座標のマッピングを混乱させる可能性があるためです。
有効で信頼性の高い測定を得るには、さまざまな形式のビデオファイルをテキストプロトコルに従ってDO MOVファイルに変換した後、正しい参照フレームと座標マッピングの解釈が必要です。ファイルのクリップの長さを編集するには、まず QuickTime を使用します。MOVビデオファイルを開くには、オーディオキューまたは嚥下シーケンスによって5ミリリットルの薄い液体とPUDの飲み込みを識別します。
次に、トリムの編集を選択し、トリミングバーを調整して、5ミリリットルの細い液体のツバメ全体が視覚化されるようにします。次に、クリック、トリミング、ファイルの選択、エクスポート、およびサブジェクト データを座標マッピング結果にリンクするために使用されるファイル名を作成します。プリンを飲み込むクリップを同様の方法でトリミングして、画像を匿名化します。
ファイルに個人の健康情報が含まれている場合は、画像Jを使用して、長方形ツールを使用してファイルをアップロードし、嚥下研究をフレームに収めます。個人の健康情報を除外するには、画像クロップを選択してから、QuickTimeムービーとして保存するファイルを選択します。最大 3 つの品質で圧縮シリンジを選択してダイアログ ボックスを構成し、適切なフレーム レート (通常は 30 フレーム/秒) を入力します。
測定を行うには、まず画像Jを開き、ツールバーの二重矢印アイコンをクリックします。次に、画像をアップロードするための矢印ラベリングツールを選択します。ドロップダウンメニューからQuickTimeアイコンをクリックします。
「ムービーをスタックとして開く」を選択し、編集したQuickTimeクリップを見つけて画像を処理します。画質を向上させるには、プロセス数学の追加を選択し、プレビューボックスをチェックして、数値を目的の画質に調整します。画像のスタック全体を処理するには、[はい] を選択します。
測定値を設定するには、選択、分析、測定値の設定ダイアログボックスでスタック位置をマークし、y座標を反転し、他のすべてをオフにします。ツールバーからマルチポイントツールを選択して、解剖学的ランドマークをマークします。たとえば、舌骨と輪行動物をクリックします。
マルチポイントツールを使用するには、目的の解剖学的ランドマークをクリックします。メニューから「measure の分析」を選択して、すべてのポイントを測定します。画面上の座標を制御するための便利なコマンドには、コマンド A を使用してすべてのポイントを削除することが含まれます。
または、ポイントにカーソルを合わせて 1 つのポイントを削除します。次に、コマンドオプションキーを使用して、削除するポイントをクリックします。1 つのポイントを移動するには、ポイントにカーソルを合わせ、クリックしてドラッグ アンド ドロップし、新しい場所にドロップします。
矢印キーを使用して、すべてのポイントをまとめて移動し、ランドマークをマッピングします。最初のフレームから開始し、クリアフレームに進みます。経口投与前の段階では、嚥下器の経口輸送を開始する前に、舌の前上縁上のボーラスの位置を観察します。.
画像 J マルチポイント ツールを使用して、下顎骨、硬口蓋、アトラスの結節、C 2 C 4、上部食道括約筋、後輪状突起、前輪状突起、舌骨など、次の解剖学的ランドマークで最初の 9 つの座標をマッピングします。次に、コマンド M を使用してそれらを記録します。舌骨が前方および上方向の最大位置に達するまでフレームを進めます。
舌骨の下降が次のフレームから始まることを確認するために、フレームを進めて最大位置を確認します。ポイント 1 から 5 を新しい位置に移動します。これらの新しい位置は、座標 10 から 14 として記録されます。
次に、0.9 を再配置すると、座標 18 になります。次に、喉頭の最大仰角を示すフレームを見つけます。ポイント 7 と 8 は、座標 16 と 17 として機能します。
次に、上部食道括約筋またはUES 0.6の最大エクスカーションを表すフレームを見つけます。最大舌骨フレームから、ボーラスがUESによって妨げられているフレームを咽頭下部に特定します。UES の最大座標 15 を表すように、最小フレームから UES の座標点を調整します。
コマンド M キーを使用して、座標 19 と 20 の 2 番目の 9 つの座標を記録します。X線不透過性マーカーの最も長い直径を表す軸でスケーラーのエッジをマークします。コマンド M を使用して座標を記録します。
センチメートル座標で結果が必要な場合は、19 と 20 を収集する必要があります。アメリカンペニーまたは1.9センチのリングを使用してください。次のマクロ対応の Excel ファイルを使用して、座標データを運動学的測定値に変換します。
マクロには trigono メトリック計算が埋め込まれていることに注意してください。運動学的測定値を計算します。座標マッピングドット×LSMファイルをJoVEの記事ページからダウンロードしてください。
スプレッドシートの指示に従って、ファイルを初期化します。初期化マクロは、結果、データ、および入力シートを含む 3 つのシートを作成します。最後に、画像Jの結果ウィンドウから座標をコピーし、入力シートの指定されたセルに貼り付けます。
次に、データ キャプチャ行を実行します。マクロの結果は結果シートに表示されます。データシートに座標データの行が表示されます。
80 のビデオ透視ファイルを独立して分析した 6 人の研究者によって収集された座標のクラス内相関係数または iccs が実行され、Raiders の信頼性が実証されました。ICCSは、変数の文字列を主題ごとに比較するために使用されました。これにより、画質の悪さを判断し、分析で被験者の結果を除外することが可能になりました。
ここでは、次の座標グループによる iccs の内訳を示します。これらの結果は、座標マッピングを使用して審査員間の強力な信頼性が達成可能であることを示しています。座標から計算された10変数のICCは、被験者ごとに6人の独立した評価者から収集され、ボーラスツバメはICC評価が低い単一の被験者を明らかにしました。このMBS研究の目視検査では、この被写体を除くと画質が悪いことが確認されました。
すべてのICCと95%信頼区間の平均は、被験者15を除いて、0.91、0.84、0.96です。6人の評価者間で被験者別の変数の文字列を比較すると、すべてのICCSの平均は0.91に等しく、95%信頼区間は0.84から0.96です。このスライドは、すべての試行における高い信頼性が、良好な画質と視覚的に関連付けることができることを示しています。
これらの結果は、変数のインタージャッジ信頼性が許容可能な画像品質を決定するのに役立つことを示しています。ここに示されているのは、ボーラスの違いの比較を示す代表的なデータです。有意性はPが0.005未満に設定され、多重比較のボンフェローニ補正があります。
これらの結果は、この方法の有用性を示していますが、この比較では年齢と性別が制御されていないため、結論を導き出すべきではありません。この表は、このランダムサンプルの結果を示しており、5ミリリットルの薄い液体と5ミリリットルのプリンツバメについて、脊椎を基準軸として計算されたピアソン相関係数と舌骨エクスカーションと下顎骨を基準軸として計算された舌骨エクスカーションの決定係数がここに示されている。この結果は、舌骨の動きが多因子であることを示しています。
舌骨上筋が舌骨を変位させただけの場合、これらの測定値は強く相関します。椎骨に関する舌骨の移動は、頭頸部の伸展、および舌骨上筋の機能も説明している可能性があります。このテクニックを習得すると、適切に行えば30分以内に完了します。
この手順を試行する際は、この手順に従ってランドマークのボーラスを簡単に識別できるように、ビデオのコントラストを調整することを忘れないでください。形態学的分析や座標などの他の方法を実行して、筋肉群や筋肉群の共変性機能、肺臼、喉頭挙上、嚥下などの追加の質問に答えることができます。この開発以来、この技術は嚥下障害の分野で使用されてきました 経頭蓋、直流刺激などの新しい治療法の影響を判断し、 爆風損傷の結果として嚥下障害を持つ多発外傷を負った戦士のような患者集団の嚥下困難。
このビデオを見れば、解剖学的ランドマークの座標マッピングを使用して、改変されたバリウム嚥下研究から生体力学的データを取得する方法について十分に理解できるはずです。
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