Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Pomiar dynamicznej kinematyki łopatki za pomocą klastra markerów wyrostka barkowego w celu zminimalizowania artefaktu ruchu skóry

19.1K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/51717

⸱

10 lutego 2015

 ,  , 

W tym artykule

Podsumowanie

Ten raport przedstawia szczegóły dotyczące sposobu na zastosowanie metody klaster znaczników akromionu do uzyskiwania kinematyki łopatki podczas korzystania z pasywnego urządzenia do przechwytywania ruchu znaczników. Jak opisano w literaturze, metoda ta zapewnia solidny, nieinwazyjny, trójwymiarowy, dynamiczny i prawidłowy pomiar kinematyki łopatki, minimalizując artefakt ruchu skóry.

Streszczenie

Pomiar dynamicznej kinematyki łopatki jest skomplikowany ze względu na ślizgowy charakter łopatki pod powierzchnią skóry. Celem pracy było jednoznaczne opisanie metody wyznaczania kinematyki łopatki metodą AMC (ang. acromion marker cluster) w przypadku zastosowania pasywnego systemu przechwytywania ruchu markerów, z uwzględnieniem źródeł błędów, które mogą mieć wpływ na trafność i wiarygodność pomiarów. Metoda AMC polega na umieszczeniu skupiska markerów nad tylnym wyrostkiem barkowym, a poprzez kalibrację anatomicznych punktów orientacyjnych względem skupiska markerów możliwe jest uzyskanie prawidłowych pomiarów kinematyki łopatki. Wiarygodność metody badano w ciągu dwóch dni w grupie 15 zdrowych osób (w wieku 19-38 lat, ośmiu mężczyzn), które wykonywały uniesienie ramienia do 120° i obniżenie w płaszczyźnie czołowej, łopatkowej i strzałkowej. Wyniki pokazały, że niezawodność między dniami była dobra dla rotacji łopatki w górę (współczynnik korelacji wielokrotnej; CMC = 0,92) i pochylenie do tyłu (CMC = 0,70), ale sprawiedliwe dla rotacji wewnętrznej (CMC = 0,53) podczas fazy unoszenia ramienia. Błąd kształtu fali był niższy dla obrotu w górę (od 2,7° do 4,4°) i pochylenia do tyłu (od 1,3° do 2,8°) w porównaniu z obrotem wewnętrznym (od 5,4° do 7,3°). Niezawodność w fazie obniżania była porównywalna z wynikami obserwowanymi w fazie podnoszenia. Jeśli przestrzegany jest protokół opisany w tym badaniu, AMC zapewnia wiarygodny pomiar rotacji w górę i pochylenia do tyłu podczas faz podnoszenia i opuszczania ruchu ramienia.

Wprowadzenie

Obiektywny, ilościowy pomiar kinematyki łopatki może dostarczyć oceny nieprawidłowych wzorców ruchowych związanych z dysfunkcją barku1, takich jak zmniejszona rotacja w górę i pochylenie do tyłu podczas unoszenia ramienia obserwowane w uderzeniu barku2-8. Pomiar kinematyki łopatki jest jednak trudny ze względu na głębokie położenie kości i jej ślizganie się pod powierzchnią skóry1. Typowe kinematyczne techniki pomiarowe polegające na umieszczaniu znaczników odblaskowych na anatomicznych punktach orientacyjnych nie śledzą odpowiednio łopatki, gdy przesuwa się ona pod powierzchnią skóry9. W literaturze przedmiotu przyjęto różn....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

UWAGA: Udział uczestników z grona ludzi został zatwierdzony przez Komisję Etyki Wydziału Nauk o Zdrowiu na Uniwersytecie w Southampton. Wszyscy uczestnicy podpisali formularze zgody przed rozpoczęciem zbierania danych. W przypadku danych przedstawionych w niniejszym badaniu kinematyka była rejestrowana przy użyciu pasywnego systemu przechwytywania ruchu markerami, składającego się z 12 kamer; sześciu kamer 4-megapikselowych i sześciu kamer 16-megapikselowych pracujących z częstotliwością próbkowania 120 Hz.

1. Przygotowanie uczestnika

  1. Poproś badanych o zdjęcie odzieży z górnej części ciała lub o założenie biustonosza sportowego,....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Do badania zrekrutowano piętnastu uczestników, którzy nie mieli znanej historii urazów barku, szyi lub ramienia (Tabela 2). Aby ocenić niezawodność wewnątrzoperatorową (między dniami), uczestnicy wzięli udział w dwóch sesjach gromadzenia danych, oddzielonych odstępem co najmniej 24 godzin i maksymalnie 7 dni. Podczas każdej sesji gromadzenia danych ten sam badacz przeprowadzał protokół mocowania markerów refleksyjnych, klastra markerów wyrostka barkowego oraz kalibrację punktów anatomicznych, zgodnie z p.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Wybór metodologii określania kinematyki łopatki ma zasadnicze znaczenie i należy rozważyć ważność, wiarygodność i jej adekwatność dla badania naukowego. W literaturze przyjęto różne metody, ale każda z nich ma swoje ograniczenia. Klaster markerów wyrostka barkowego pokonuje szereg tych ograniczeń, takich jak błędy projekcji z obrazowania 2D lub wymagające wielokrotnej interpretacji położenia łopatki, zapewniając nieinwazyjny dynamiczny pomiar kinematyczny łopatki. Jednak metoda AMC jest nadal podatna na artefakty związan.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Żaden z autorów nie był powiązany z żadną organizacją, która mogłaby wpłynąć na wynik tej pracy.

Podziękowania

Ta praca leży w ramach multidyscyplinarnej jednostki badawczej Southampton Musculoskeletal Research (Southampton University Hospitals Trust/University of Southampton) oraz Arthritis Research UK Centre for Sport, Exercise and Osteoarthritis. Autorzy pragną podziękować swoim źródłom finansowania; Arthritis Research UK za sfinansowanie sprzętu laboratoryjnego (nr grantu: 18512) oraz Vicon Motion System, Oxford UK za sfinansowanie stypendium doktoranckiego (M.Warner). Autorzy pragną również podziękować uczestnikom oraz Kate Scott i Lindsay Pringle za pomoc w rekrutacji uczestników.

....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Pasywny system przechwytywania znacznikówVicon Motion SystemsN/A
NexusVicon Motion SystemsN/AOprogramowanie do przechwytywania danych
KulturystaVicon Motion SystemsN/AOprogramowanie do modelowania
Znaczniki odblaskowe 14 mmVicon Motion SystemsVACC-V162B
Znaczniki odblaskowe 6,5 mmVicon Motion SystemsVACC-V166
Różdżka kalibracyjnaVicon Motion SystemsN/A
Plastikowa podstawaN/AN/ASkonstruowane "we własnym zakresie"
Matlab MathworksN/AOprogramowanie do modelowania numerycznego

Bibliografia

  1. Kibler, W. B., et al. Clinical implications of scapular dyskinesis in shoulder injury: the 2013 consensus statement from the 'scapular summit'. British Journal of Sports Medicine. 47, 877-885 (2013).
  2. Luckasiewicz, A. C., McClure, P. W., Michener, L. A., Pratt, N., Sennett, B.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Przeglądaj więcej artykułów

System przechwytywania ruchuuniesienie ramieniarotacja zewnętrzna łopatkipomiar pochylenia tylnegoanaliza rotacji wewnętrznejprotokół kalibracji markeróworientacja klatki piersiowej i kości ramiennejbiomechanika rehabilitacji