In vivo Kwantificering van heupartrokinematica tijdens dynamische gewichtdragende activiteiten met behulp van dubbele fluoroscopie

Dit protocol combineert meting van in vivo heupkinematica met motion capture van het hele lichaam om de rol van biomechanica bij heupdegeneratie te verliezen. In vergelijking met traditionele methoden om heupbewegingen te volgen, heeft dubbele fluoroscopie een verbeterde nauwkeurigheid die onderzoek mogelijk maakt naar de subtiele relatie tussen heupvorm en bewegingspatronen. Laat de deelnemer voor de spilactiviteiten zijn voeten draaien of vertalen zodat het bekken naar voren is gericht op de loopband.

En de heup van belang bevindt zich in het midden van het gecombineerde gezichtsveld op de fluoroscopen aan het einde van de draaipunt. Zodra de positie is geoptimaliseerd, laat u de deelnemer de pivot uitvoeren tijdens dubbele fluoroscopiebeeldvorming. En bewaar alle frames waar het dijbeen en het bekken zichtbaar zijn in beide fluoroscopiecamerabeelden.

Zoveel mogelijk van de pivot vastleggen. Informeer de deelnemer bij loopoefeningen voordat hij aan de loopbandband begint. Verhoog de loopbandsnelheid tot de juiste loopsnelheid.

En laat de deelnemers genormaliseerd gang gaan voordat ze beelden verzamelen. Laat de deelnemers voor de hellende loopactiviteit van de loopband stappen. Ontgrendel de loopband, stel de helling in op vijf graden en start de loopband opnieuw op.

Voordat de deelnemer weer op de loopband stapt om de activiteit uit te voeren. Laat de deelnemer voor de abductie-adductieactiviteit in het gezichtsveld van de fluoroscopen staan. En til het been van belang ongeveer 45 graden omhoog en naar de zijkant zonder de romp te bewegen.

Voor het dynamische heupgewrichtscentrum of de sterboogactiviteit, laat de deelnemer in het gezichtsveld van het dubbele fluoroscopiesysteem staan en verhoog en verlaag vervolgens zijn been anterieur met stappen van 45 graden tot 180 graden. Voordat ze hun been weer op de grond plaatsen, laat je de deelnemer zijn been omcirkelen en terugkeren naar een staande positie. Breng voor het plaatsen van markers spraylijm aan op de huidzijde van de stoffen band van elk van de vijf markerplaten.

En wikkel ze strak om de deelnemer heen. Controleer bij een deelnemer of de bandjes strak aanvoelen, maar niet oncomfortabel zijn. Plaats vervolgens de markeerplaten op de stofstroken.

Na het reinigen van de handen om overtollige spuitlijm te verwijderen en het aantrekken van handschoenen om de markers te beschermen, breng je de vijf markers aan die alleen worden gebruikt voor kalibratie op de mediale knieën van het sleutelbeen en de mediale malleolar. Pas vervolgens de 16 markers toe voor het volgen van de superieure iliacale stekels, achterste superieure iliacale stekels, grotere trochanter van het dijbeen dat wordt afgebeeld, schouders, borstbeen, laterale knieën, laterale malleolar en voeten. Voor oriëntatiepuntidentificatie van het coördinatenstelsel opent u het proximale dijbeen als een modelbestand en opent u vervolgens de post-werkbalk en het gegevenspaneel om een standaardveld van eerste principekromming toe te voegen.

Selecteer een gladheid van 10 en klik op toepassen. Selecteer vervolgens de gezichten van de heupkop. Klik in het bewerkingsvenster op Bereik selecteren om alleen negatieve kromming op te nemen.

Bepaal het midden van de heupkop met behulp van dit bolfitgereedschap van het meetgereedschap. Exporteer dit oppervlak van de heupkop als een oppervlaktegaas in k-formaat. Breng op dezelfde manier de eerste principekromming aan op het distale dijbeen met een lepel dit van vijf.

Klik nogmaals op Bereik selecteren om alleen de vlakken met negatieve kromming op te nemen. Exporteer dit femorale condylusoppervlak voor een cilinderfit om de mediale laterale as te bepalen. Pas vervolgens de kromming van het tweede principe toe op het distale dijbeen met een gladheid van drie.

Markeer de ribbels van de epicondyle en klik op bereik selecteren. Het toepassen van een bovenste cutoff van negatief 0,1. Exporteer deze vlakken om een vlak te genereren en gebruik het om de vlakken van de achterste condylus te isoleren voor de pasvorm van de cilinder.

Voor tracking zonder markering selecteert u een frame binnen het gewenste bereik met een goede visualisatie van de bone. En oriënteer handmatig de CT-gebaseerde digitaal gereconstrueerde röntgenfoto van het bot van belang met behulp van de zes vrijheidsgraden die beschikbaar zijn in de software. Zodra de digitaal gereconstrueerde röntgenfoto van het bot in beide weergaven goed uitgelijnd lijkt, slaat u de oplossing op door op de handmatige knop in het deelvenster Oplossingen te klikken.

Klik vervolgens in het deelvenster Oplossingen op de DHS-knop om de diagonale hessionzoekoptimalisatiestap toe te passen en het resultaat te bekijken. Als het geoptimaliseerde resultaat de voorkeur heeft, gaat u verder met het volgende frame, anders kunt u de nodige aanpassingen aanbrengen en opnieuw opslaan door op de handmatige knop in het deelvenster Oplossingen te klikken. Om de eerste tracking te voltooien, gebruikt u het bereik van LP plus DHS-knop in het deelvenster Oplossingen.

Voer in het venster de set frames in die moeten worden gevolgd en de twee frames die ter referentie moeten worden gebruikt. Beoordeel en verfijn elk frame van de proef met behulp van zowel handmatige als dhs-gebaseerde oplossingen. Gebruik de plot van parameters om ervoor te zorgen dat de correlatiecoëfficiënt voldoende hoog is en dat de oriëntatie van het bot geen plotselinge sprongen in een parameter heeft.

Om de beweging te visualiseren, opent u de dijbeen- en bekkenoppervlakken in de software voor kinematische visualisatie. Gebruik indien nodig de functie converteren naar gaas om de oppervlakken om te zetten in mazen. Selecteer beide oppervlakken en exporteer als een oppervlaktegaas in k-formaat.

Genereer met behulp van de uitvoer van tracking een tekstbestand met de coördinatentransformaties voor elke bone en frame. Vervolgens met behulp van de kinematische tool en oppervlakte mesh en tekstbestanden gegenereerd eerder gegenereerd animeren de kinematica. Controleer met behulp van een semi-transparant oppervlak of de geanimeerde kinematica er redelijk uitziet.

U kunt ook de oppervlakteafstand gebruiken, de geanimeerde kinematica uitvoeren en controleren of de oppervlakken een geschikte afstand tussen hen hebben. Kinematica voor 100 frames rond de maximale rotatie van externe en interne rotatiepunten voor een representatieve deelnemer worden hier getoond. Deze figuur toont de meting van de oppervlakteafstand tussen een linker hemibekken en dijbeen.

Bij maximale rotatie van de externe en interne rotatie draaien met betrekking tot botmodellen met behulp van dubbele fluoroscopie. Aandacht voor detail is belangrijk voor het nauwkeurig volgen van artrokinematica. Het is van cruciaal belang dat elke stap van het verzamelen en verwerken van gegevens met intentie wordt uitgevoerd.