피부 운동 아티팩트를 최소화하기 위해 견봉 마커 클러스터를 사용하여 동적 스카풀라 운동학의 측정

요약

이 보고서는 수동 마커 모션 캡쳐 디바이스를 사용할 때 견갑골 운동학을 얻는 견봉 마커 클러스터 방법을 채용하는 방법의 세부 사항을 제공한다. 문헌에 기술 된 바와 같이,이 방법은 피부의 움직임 아티팩트를 최소화 견갑골 운동학, 비 침습성, 강력한 입체 동적 및 유효 측정을 제공한다.

초록

동적 견갑골 운동학 측정 인해 피부 표면 아래 견갑골의 슬라이딩 특성으로 복잡하다. 연구의 목적은 명확 수동 마커 모션 캡쳐 시스템을 사용할 때 측정의 유효성과 안정성에 영향을 미칠 수있는 오류의 근원을 고려하여, 견갑골 운동학을 결정 견봉 마커 클러스터 (AMC) 방법을 서술 하였다. AMC 방식은 견갑골 운동학 유효한 측정을 얻을 수있다 마커 클러스터에 대하여 후방 견봉 위에, 및 해부학 적 교정을 통해 마커의 클러스터를 투입하는 것. 방법의 신뢰성은 120 °로, 그들은 팔 높이를 수행으로 15 건강한 사람들 (세 19-38년, 여덟 남성)의 그룹 이틀 사이에 조사하고, 정면, 견갑골과 시상면의 저하되었다. 결과 사이의 일 신뢰성이 멀티 포트 위쪽으로 견갑골 회전 (계수에 대한 좋은 것으로 나타났다이플 상관 관계; CMC = 0.92)과 팔 상승 단계에서 내부 회전 (= 0.53 CMC)에 대한 후방 경사 (CMC = 0.70)하지만 공정. 파형 오류가 내부 회전 (5.4 ° ° 7.3)에 비해 위쪽으로 회전 (4.4 ° ~ 2.7 °) 및 후방 경사 (1.3 ° ° 2.8)에 대한 낮았다. 하강 단계에서 신뢰성을 높이 단계에서 관찰 된 결과와 비교했다. 본 연구에 제시된 프로토콜에 부착되어있는 경우, AMC가 고도와 팔 운동의 하강 단계에서 상방으로 회전하고, 후방 경사의 측정 신뢰성을 제공한다.

서론

견갑골 운동의 목적, 정량적 측정은 어깨 충돌 ^2-8에서 관찰 팔 상승 중에 이러한 감소 위쪽으로 회전 후방 경사와 같은 어깨 장애 ^1과 관련된 비정상적인 운동 패턴에 대한 평가를 제공 할 수 있습니다. 견갑골 운동학의 측정은, 그러나, 피부 표면 아래의 ^(1)의 깊은 골의 위치와 글라이딩 특성상 어렵다. 이 피부 표면 ⁽⁹⁾ 아래에 미끄러으로 적절하게 견갑골을 추적하지 않습니다 해부학 적 이상 반사 마커를 부착 일반적인 운동 측정 기술. 다양한 방법을 포함하여 이러한 어려움을 극복하기 위해 문헌에 걸쳐 채택되었다; 영상 (X 선이나 자기 공명) ^{10-14, 15, 16,} 뼈 핀 ^{17 ~ 22,} 수동 촉진 ^{23, 24,} 및 견봉 방법 ^3,5,19,25를 고니 오 미터. 각 방법은, 그러나, 등의 제한이 있습니다 : 예를방사선 브라케팅 프로그램은, 2 차원 영상 기반 분석의 경우 투영 오차가 견갑골의 위치의 주관적 해석을 반복되어야하는 자연에서 정적이거나 (예를 들어 뼈 극) 고도로 침습.

이러한 어려움들을 극복하기위한 솔루션은 전자기 센서 견봉 ^25의

프로토콜

참고 : 인간 참가자의 사용은 사우 샘프 턴 대학의 건강 과학 윤리위원회의 교수진에 의해 승인되었다. 데이터 수집이 시작하기 전에 모든 참가자는 동의서에 서명했다. 본 연구에 제시된 운동학 데이터는 카메라 (12)로 이루어진 수동 마커 모션 캡쳐 시스템을 이용하여 기록 하였다 들어; 여섯 4 메가​​ 픽셀 카메라와 120 Hz의 샘플링 주파수에서 동작 여섯 16 메가 픽셀 카메라.

1. 참가자 준비

1. 상체의 의복을 제거하기 위하여, 또는 스포츠 브래지어, 조끼, 또는 끈이없는 탑을 착용하는 과목을 요청합니다. 그것은 의류 마커의 움직임을 방해하거나 카메라의 시야에서 마커를 폐색하지 않는 것이 중요합니다.
2. 'L'각 측면을 따라 길이의 플라스틱 70mm 모양의 조각으로 구성된 견봉 마커 클러스터를 구축합니다. AMC, 각 측면의 각 끝의 말에, 하나는 전자 세 재귀 반사 마커를 부착ACH 측면 대회 (그림 1).
3. 견봉 이중 양면 접착 테이프를 사용, 견갑골 척추을 충족 견봉의 후방 부 상 견봉 마커 클러스터 (AMC)를 연결합니다. 내측 가리키는 견갑골의 척추를 따라야 판의 한 측면은, 다른 하나는 견갑골 평면 (그림 1)

결과

아니 어깨, 목 또는 팔 부상의 역사를 알고 있었던 다섯 참가자들은 연구 (표 2)에 채용되었다. 내부 평가자 (사이 일) 신뢰성을 평가하기 위해, 참가자는 최소 24 시간 7 일 최대에 의해 분리 된 두 개의 데이터 수집 세션에 참석했다. 위에서 설명한 바와 같이, 각 데이터 수집 세션 중에 동일 연구자들은 반사 마커 견봉 마커 클러스터 및 해부학 적 경계표 교정을 부착하기위한 프로토콜을 수행 하였다. 동적 실험으로부터 얻어지는 파형의 운동 학적 안정성은 다수의 상관 (CMC) ^(37)의 계수를 사용하여 평가 하였다. 파형 측정 오차 일 사이의 에러 량 (σ의 ^{b) (38)을} 평가하기 위해 사용되었다.

나이 (년)

토론

견갑골 운동학을 결정하기위한 방법론의 선택은 중요하고, 유효성 및 안정성 연구 연구에 대한 적합성을 고려하여이 주어져야한다. 다양한 방법이 문헌에 걸쳐 채택되었다하지만 각각의 방법은 한계가있다. 견봉 마커 클러스터 견갑골 비 침습적 동적 운동 학적 측정을 제공함으로써 이러한 2D 영상이나 견갑골의 위치의 해석을 필요로하는 반복에서 투영 오차 이들 한계들을 극복한다. 그러나, AMC 방법은 특별히 높은 아암 앙각 여전히 피부 운동 이슈에 취약하고 의문이 높은 위치에서 팔 방법의 유효성을 가져온다. 본 연구에 제시된 방법의 유효성을 평가 이전의 연구는, 120도 측정 오차가 너무 커져서 방법 ^(29)이 더 이상 유효하지 않은 상기 아암을 그 높이에서 보여 주었다. 그러나, 스터드Y는 120도 이하 위치로 팔 반환 팔 높은 암 상승에 따라 때 견봉 마커 클러스터 방법은 ²⁹ 유효한 상태로 남아 있음을 보여 주었다. 이것은 ^(32)을 상승 팔 해부학의 보정을 수행함으로써 높은.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
패시브 마커 캡처 시스템	Vicon 모션 시스템	N/A
넥서스	Vicon 모션 시스템	N/A	데이터 캡처 소프트웨어
보디빌더	Vicon 모션 시스템	N/A	모델링 소프트웨어
14mm 레트로 반사 마커	Vicon 모션 시스템	VACC-V162B
6.5mm 레트로 반사 마커	Vicon 모션 시스템	VACC-V166
캘리브레이션 완드	Vicon 모션 시스템	N/A
플라스틱 베이스	N/A	해당 없음	'사내' 제작
Matlab	Mathworks	N/A	수치 모델링 소프트웨어