ニードリング中の3次元指の動きの追跡:鍼治療操作の運動学的解析のためのソリューション
October 28th, 2021
本実験法は、3次元指動軌跡技術を用いた鍼治療操作の運動学的解析のための解法を説明する。
鍼治療は鍼治療の重要な基礎としてよく知られている。鍼治療の定量分析は、その臨床応用のためのデータサポートを提供することができます。この運動法の確立は、立体的な動き追跡技術に基づいています。
鍼治療の定量的研究のための新しい方法を開きます。この実験方法は、手動鍼治療の刺激量決定と鍼治療の学習と学習のための定量的評価のためのソリューションを提供する。まず、参加者の保持針の手に取り付けるための直径6.5ミリメートルの7つの反射ボールを取ります。
トラッキングポイント手首関節として定義された尺骨とラジアルスタイロイドの中点に1つのボールを取り付け、追跡点親指ベースジョイントとして定義されたメタカルポパランジアルジョイントに1つのボールを取り付け、トラッキングポイント親指先端として定義されたサムネールの中心に1つのボールを取り付けます。次に、追跡点の人差し指ベースジョイントとして定義されたメタカルポファランジアルジョイントに1つのボールを取り付ける。追跡点の人差し指中関節として定義された近位間咽頭関節に1つのボールを取り付け、指先先端を追跡ポイントとして定義した人差し指の中央に1つのボールを取り付けます。
3Dキャリブレーションの場合は、操作テーブルに8点を持つ小さな3Dキャリブレーションフレームを配置します。少なくとも8秒間キャリブレーションフレームのビデオを撮影した後、テーブルからフレームを移動します。参加者に対して、親指と人差し指で上下に動かして回転させる針を制御する持ち上げと旋回能力を含む、ボランティアの鍼治療ジョイントLI11に鍼治療を行うよう指示する。
次に、カメラからビデオをコンピュータの指定ディスクにエクスポートし、カメラ1の3Dキャリブレーションビデオの名前をca-1.mp4に変更します。同様に、カメラ2と3のビデオの名前を変更します。ビデオ編集ソフトウェアのすべての操作ビデオを同期し、リフティングスラスト-1と名付けられたそれらをエクスポートします。
avi、持ち上げスラスト-2。avi、持ち上げ推力-3。avi,旋回-1.
熱心な、旋回-2。avi、および旋回-3。それぞれavi.
モーション キャプチャ解析ソフトウェアを開き、[新しいプロジェクトを作成] を選択します。プロジェクト名とプロジェクト ラベルを設定し、[作成]をクリックして保存し、指定したディスクにプロジェクトを保存します。指定の後にポイントを選択し、右手を選択して、定義済みのポイント ボックスから使用済みポイント ボックスにトラッキング ポイントをドラッグします。
閉じるボタンをクリックして続行します。次に、接続の後に仕様を選択し、新しい接続をクリックし、入力接続名を人差し指III右として入力します。同じウィンドウ内の線2点として、右から開始点として人差し指の中関節を選択し、人差し指の先端を右に選択します。
[適用] ボタンをクリックし、閉じるボタンをクリックして接続の確立を完了します。新しいカメラ グループを追加するには、カメラを右クリックして[カメラ グループを追加]を選択します。その後、再度、カメラを右クリックし、名前の変更を選択して、カメラグループを持ち上げるカメラグループと旋回カメラグループとして名前を変更します。
持ち上がるスラストカメラ群を右クリックし、カメラの追加を選択し、追跡ボックスでファイル選択ボタンをクリックします。次に、既存のファイルを開いてクリックし、操作ビデオリフティング-スラスト-1を選択します。avi は次のウィンドウで、適用をクリックしてビデオのインポートを完了します。
同様に、対応するキャリブレーションビデオca-1をインポートします。mp4 は、3D キャリブレーションボックス内の選択ファイルをクリックし、他の操作と対応するキャリブレーションビデオのインポートを続行します。次に、旋回スキルとキャリブレーションビデオを、持ち上がるカメラグループのビデオインポートと同様に、渦のカメラグループにインポートします。
各カメラの 3D キャリブレーションの場合、持ち上がるスラストカメラグループを展開し、持ち上げ推力 1 を右クリックして、プロパティを選択します。3Dキャリブレーションボックスで、3Dキャリブレーションボタンをクリックし、説明を入力して、Add Pointボタンを8回クリックして8点追加します。キャリブレーションパラメータに従って各ポイントの名前と対応するXYZ値を設定し、[適用]をクリックします。
すべてのポイントを設定した後、キャリブレーションビデオの各端点をクリックして3Dキャリブレーションを完了し、同じグループ内の他のカメラと渦中カメラグループのカメラの3Dキャリブレーションを同様に完了します。3D フィンガーモーショントラッキングの場合、持ち上がるスラストカメラグループを右クリックし、3D トラッキングを選択してすべてのカメラを選択し、OK をクリックして 3D トラッキングウィンドウを開きます。すべてのカメラのすべてのポイントにパターンマッチングを使用してトラックを設定し、最初のフレーム内のすべてのトラッキングポイントを手動でクリックします。
自動的に検索ボタンをクリックすると、フレームごとに自動3Dトラッキングを開始します。同様に、渦回りカメラ群のモーショントラッキングも完了します。データをエクスポートするには、リフティングスラストカメラグループを右クリックし、新しい3D計算を選択し、すべてのカメラを選択し、データを継続的にチェックして、ファイルにデータを明示的に保存して3Dデータウィンドウを作成し、OKをクリックして続行します。
次に、フォルダ持ち上げ推進カメラグループ3D座標を右クリックし、エクスポートウィンドウを開くためにエクスポートを選択し、列見出し、追跡名、開始時刻と周波数、第1列X、Y、Z、VX、VY、VZパラメータの時間情報を確認します。エクスポート ボタンをクリックして、カスタマイズした名前のデータ ファイルをエクスポートし、同じ方法で、渦のカメラ グループ データ ファイルをエクスポートします。本研究では、リフティングスラストと旋回技能の間に、各点の3つの軸に沿った典型的な座標時間曲線を記録した。
実験データの予備分析は、メタカルポパランジアル関節の動き、振幅、および速度パラメータが最も小さく、咽頭関節の方が大きく、近位の咽頭間関節で最大であることを示した。動きが少ないため、手首関節の異なるスキルの間の主運動軸に沿った振幅を固定することができ、動きは親指と人差し指から起こるように見えた。ATP2から導出されたデータとモーションキャプチャ解析ソフトウェアによってエクスポートされたデータを比較したところ、Z軸に沿ったTTの座標時間曲線の形状は、持ち上げスラストスキル中にATP2によって生成された電圧時間曲線と類似していることがわかった。
一方、旋回技能の間、TTのy軸に沿った振幅時間曲線の形状もATP2の電圧時間曲線と同様であり、これら2種類の曲線の平均動作サイクルは同じであった。モーショントラッキング中、高精度データを取得するには、すべてのトラッキングポイントを正しく識別する必要があります。パターンマッチングアルゴリズムは、位置点を迅速に追跡する自動3Dトラッキングに推奨されます。
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概要
この実験的方法は、三次元の指の動きトラッキング技術を用いた鍼刺激操作の運動学的分析のためのソリューションを説明しています。このアプローチは、鍼刺激操作の定量的研究を促進し、その臨床応用を向上させます。
主要な研究構成要素
科学分野
- 鍼刺激
- 動きトラッキング技術
- 定量分析
背景
- 鍼刺激操作は鍼治療の基礎です。
- 定量分析は臨床応用のためのデータサポートを提供します。
- この分析には三次元の動きトラッキング技術が利用されています。
- この方法は手動鍼刺激技術の評価に役立ちます。
研究目的
- 鍼刺激操作の動き方法を確立すること。
- 手動鍼刺激の刺激量を決定すること。
- 鍼刺激技術の教育と学習を定量的に評価すること。
使用方法
- 参加者の鍼を保持している手に7つの反射球を取り付けること。
- 三次元の動きトラッキング技術の利用。
- 鍼刺激操作中の指の動きの定量分析。
- 臨床応用サポートのためのデータ収集。
主な結果
- 運動学的分析のための信頼できる方法の確立。
- 鍼刺激操作技術の理解の向上。
- 臨床応用のための定量データの提供。
- 鍼刺激方法の教育と学習のサポート。
結論
- この方法は鍼治療の研究に新しい道を開きます。
- 定量分析は臨床実践を改善できます。
- 三次元トラッキング技術はこの目的に効果的です。
よくある質問
Executive Industry Relevance
Three-dimensional finger motion tracking enables quantitative kinematic analysis of manual procedures, supporting objective assessment and standardization in skill-based interventions. For biopharma R&D, such quantitative motion capture provides reproducible metrics that can inform translational research, training, and mechanistic de-risking of manual therapeutic techniques. This capability strengthens predictive confidence and supports portfolio decisions where manual skill variability impacts experimental or therapeutic outcomes.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Quantitative motion tracking clarifies the biomechanical basis of manual interventions for hypothesis testing.
- Objective kinematic parameters enable mechanistic de-risking of operator-dependent procedures.
- Standardized metrics support reproducible target validation in disease-relevant models.
Screening & Assay Development
- Validated motion capture systems prepare manual procedures for integration into quantitative assay workflows.
- Reproducible amplitude, velocity, and timing outputs enable assay standardization and cross-operator comparability.
- Quantitative data facilitate reliable evaluation of intervention-dependent biological responses.
Translational & Preclinical Research
- Kinematic analysis aligns manual intervention parameters with translational biomarker studies.
- Quantitative outputs support continuity from discovery through preclinical validation where manual skills are a variable.
- Objective measurement reduces ambiguity in cross-study and cross-site comparisons.
Pipeline & Workflow Integration
This method positions quantitative motion tracking at the interface of discovery biology, assay development, and translational research for manual interventions.
- Discovery Biology: Enables hypothesis-driven analysis of manual technique effects on biological systems.
- Screening: Provides reproducible, quantitative outputs for integration into screening and validation workflows.
- Analytics: Delivers time-resolved amplitude and velocity data for robust statistical comparison across conditions.
- Translational Research: Supports alignment of manual intervention parameters with preclinical and biomarker endpoints.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for quantitative assessment of manual skills across therapeutic areas.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in manual interventions.
- Operational Value: Enables standardization, reproducibility, and scalability of skill-based procedures.
- Strategic Value: Supports informed go/no-go decisions and reduces late-stage risk from operator variability.
- Portfolio Impact: Facilitates risk-adjusted prioritization of programs involving manual techniques.
Implementation Considerations
- Requires expertise in motion capture technology and kinematic data analysis.
- Needs multi-camera systems, reflective markers, and specialized analysis software.
- Demands rigorous cross-team standardization of tracking protocols and calibration.
- Adaptation may be needed for different manual procedures or anatomical sites.
- High-precision tracking depends on correct marker placement and algorithmic accuracy.
