복엽비행기 비디오 방사선 사진은 높은 정확도로 어깨 운동학을 정량화할 수 있습니다. 본 명세서에 기재된 프로토콜은 평면 상완골 시 견갑골, 상완골 및 갈비뼈를 추적하도록 특별히 설계되었으며 데이터 수집, 처리 및 분석에 대한 절차를 간략하게 설명합니다. 데이터 수집에 대한 고유한 고려 사항도 설명되어 있습니다.
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이 논문에서
요약
초록
어깨는 인체의 가장 복잡한 관절 시스템 중 하나이며, 4 개의 개별 관절, 다중 인대 및 약 20 근육의 조정 된 동작을 통해 발생하는 모션. 불행히도, 어깨 병리 (예를 들어, 회전근 눈물, 관절 탈구, 관절염)는 상당한 통증, 장애 및 삶의 질 저하의 결과로 일반적입니다. 이러한 병리학 조건의 많은 특정 병인은 완전히 이해되지 않습니다, 그러나 일반적으로 어깨 병리는 수시로 변경한 합동 운동과 연관된다는 것을 받아 들여집니다. 불행히도 모션 기반 가설을 조사하는 데 필요한 수준의 정확도로 어깨 모션을 측정하는 것은 사소한 것이 아닙니다. 그러나 방사선 계 의 모션 측정 기술은 모션 기반 가설을 조사하고 어깨 기능에 대한 기계적 이해를 제공하는 데 필요한 발전을 제공했습니다. 따라서, 이 문서의 목적은 사용자 정의 바이플러니 비디오 방사선 시스템을 사용하여 어깨 움직임을 측정하기위한 접근 방식을 설명하는 것입니다. 이 문서의 구체적인 목적은 어깨 복합체의 이중 평면 비디오 방사선 이미지를 획득하고, CT 스캔을 획득하고, 3D 뼈 모델을 개발하고, 해부학적 랜드 마크를 찾고, 상완골, 견갑골 및 몸통의 위치와 방향을 양방향 방사선 이미지에서 추적하고 운동 적 결과 측정값을 계산하는 프로토콜을 설명하는 것입니다. 또한 이 방법을 사용하여 관절 운동학을 측정할 때 어깨에 고유한 특별한 고려 사항을 설명합니다.
서론
어깨는 인체의 가장 복잡한 관절 시스템 중 하나이며, 4 개의 개별 관절, 다중 인대 및 약 20 근육의 조정 된 동작을 통해 발생하는 모션. 어깨는 또한 신체의 주요 관절의 운동의 가장 큰 범위를 가지고 있으며 종종 이동성과 안정성 사이의 타협으로 설명됩니다. 불행히도, 어깨 병리는 상당한 고통, 장애 및 삶의 질을 감소시며 일반적입니다. 예를 들어, 회전근의 눈물은 601,2,3세 이상 인구의 약 40%에 영향을 미치며, 매년 약 250,000개의 회전근 수리가 매년 4회 수행되며, 미국에서연간 3~50억 달러의 경제적 부담이 예상됩니다. 추가적으로, 어깨 탈구는 일반적이고 수시로 만성 기능 장애와 연관됩니다6. 마지막으로, 골누메랄 관절 관절염 (OA)은 어깨와 관련된 또 다른 중요한 임상 문제이며, 인구 연구에 따르면 65 세 이상의 성인의 약 15 %-20 %가 glenohumeral OA7,8
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프로토콜
데이터 수집에 앞서 참가자는 서면 동의를 제공했습니다. 조사는 헨리 포드 건강 시스템의 기관 검토 위원회에 의해 승인되었다.
복엽 비행기 방사선 촬영 데이터 수집, 처리 및 분석을 위한 프로토콜은 이미징 시스템, 데이터 처리 소프트웨어 및 결과 이해 결과에 크게 의존합니다. 다음 프로토콜은 특히 견갑골 비행기 또는 관상 비행기 납치 중 견갑골, 상완골 및 세 번째 및 네 번째 갈비뼈를 추적하고 glenohumeral, scapulothoracic 및 humerothoracic 운동학을 정량화하도록 특별히 설계되었습니다.
1. CT 이미징 프로토콜
- 참가자에게 자신의 옆구리에 팔을 들고 CT 검사 테이블에 누워 달라고 부탁한다. 참가자의 크기에 따라 전체 헤미 몸통을 이미징에 사용할 수 있도록 테이블에 중앙에 배치합니다.
- 스카웃 이미지를 획득하기 위해, 기술자는 CT 시야에 쇄골(우수), 불경상골 서사시(열등), 전체 골노하네아 조인트(측면), 비용 오버테브랄 및 스테르노코스트 조인트(내측) (도 1)를 포함한다는 것을 확인합니다.
- 스캔 모드 = 헬릭; 튜브 전압 = 120 kVp; 튜브 전....
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결과
52 세의 무증상 여성 (BMI = 23.6 kg/ m2)은 이전 조사의 일환으로 채용되었으며 지배적 인 (오른쪽) 어깨65에서 모션 테스트 (관상 비행기 납치)를 받았습니다. 데이터 수집에 앞서 참가자는 서면 동의를 제공했습니다. 조사는 헨리 포드 건강 시스템의 기관 검토 위원회에 의해 승인되었다. 데이터 수집은 이전에 설명된 프로토콜을 사용하여 수행하였다(그림 3).
참가자의 글리노후머, 스카플로토라시치, 휴메로소라시치 운동학은 각각 그림 7, 그림 8 및 그림 9에 표시됩니다. 골누메랄 및 스카푸로포라시크 운동학에 대한 육안 검사는 참가자의 어깨 움직임이 관상 비행기 납치 기간 동안 일반적으로 예상되는.......
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토론
여기에 설명된 기술은 동적 활동 중에 3D 조인트 모션의 정확한 측정을 제공함으로써 어깨 모션(예: cadaveric 시뮬레이션, 2D 이미징, 정적 3D 이미징, 비디오 기반 모션 캡처 시스템, 웨어러블 센서 등)을 평가하기 위한 기존의 기술과 관련된 몇 가지 단점을 극복합니다. 본 명세서에 기재된 프로토콜의 정확도는 ±0.5°와 ±0.4 mm67,68로 방사능 분석(RSA)의 금본위제에 대하여 골누머조인을 위해 확립되었다. 유사한 프로토콜은 무릎69, 척추70 및 발 /발목71과 같은 다른 관절을 위해 개발되었습니다. 중요한 것은, 충분히 정확한 시스템이 없다면, 관절 운동에서 통계적으로 유의하고 임상적으로 잠재적인 의미 있는 차이를 검출하는 데 필요한 샘플 크기는 엄청을 지을 수 있다. 또한,.......
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공개 사항
저자는 이해상충이 없습니다.
감사의 글
이 간행물에서 보고된 연구는 상 번호 R01AR051912의 밑에 관절염과 근골격계 및 피부 질병의 국가 학회에 의해 지원되었습니다. 이 내용은 전적으로 저자의 책임이며 반드시 국립 보건원 (NIH)의 공식 견해를 나타내는 것은 아닙니다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 캘리브레이션 큐브 | 사내 내장 | N/A | 각 모서리에 탄탈륨 비드가 있는 10cm 루사이트 상자와 상자 중간에 4개의 추가 비드가 있습니다. s 수직 모서리(총 12개의 구슬). 각 비드의 위치는 실험실 좌표계의 원점 역할을 하는 상자의 모서리를 기준으로 정확하게 알려져 있습니다. |
| 왜곡 보정 그리드 | 16인치 이미지 증폭기의 전체 면을 덮고 1cm 간격의 탄탈륨 비드의 직교 배열을 포함하는 | 사내 | 내장 N/A |
| ImageJ | National Institutes of Health | 해당 없음 뼈 | 부피의 TIFF 스택을 준비하는 데 사용되는 이미지 처리 소프트웨어. |
| 마커리스 트래킹 워크벤치 | 커스텀, 인하우스 소프트웨어 | N/A | 3D 뼈 모델의 해부학적 랜드마크를 디지털화하는 데 사용되는 맞춤형 소프트웨어 워크벤치로, 해부학적 좌표계를 구성하고, 강도 기반 이미지 정합을 사용하여 마커리스 추적을 수행하고, 운동학적 결과 측정을 계산 및 시각화합니다. |
| MATLAB | Mathworks, Inc | N/A | 컴퓨터 프로그래밍 소프트웨어. 데이터 처리 및 분석을 수행하는 데 사용됩니다. |
| Mimics (버전 20) | Materialise, Inc | N/A | CT 스캔에서 상완골, 견갑골 및 갈비뼈를 분할하는 데 사용되는 이미지 처리 소프트웨어. |
| Open Inventor | Thermo Fisher Scientific | 뼈 | 시각화하는 데 사용되는 3D 그래픽 프로그램 |
| Phantom Camera Control (PCC) 소프트웨어 (버전 3.4) | N/A | 카메라 매개변수 지정, 방사선 이미지 획득 및 저장을 위한 소프트웨어 | |
| 펄스 발생기 (모델 9514) | Quantum Composers, Inc. | N/A | X-ray 및 카메라 시스템 동기화 및 노출 시간 지정 |
| 100kW 펄스 X-ray 발생기 2개(모델 CPX 3100CV) | EMD Technologies | N/A | 방사선 이미지 생성에 사용되는 X-ray 생성 |
| 40cm 이미지 강화 장치 2개(모델 P9447H110) | North American Imaging | N/A | X-ray를 광자로 변환하여 가시 이미지 생성 |
| Phantom VEO 340 카메라 2대 | Vision Research | N/A | 고속 카메라는 X-ray 시스템에서 생성된 가시 이미지를 기록합니다. |
참고문헌
- Milgrom, C., Schaffler, M., Gilbert, S., van Holsbeeck, M. Rotator-cuff changes in asymptomatic adults. The effect of age, hand dominance and gender. Journal of Bone and Joint Surgery (British volume). 77 (2), 296-298 (1995).
- Kim, H. M., et al.
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