Name: Wizualizacja wzorców ruchowych w manipulacji akupunkturą (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-07-16T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 18 s
Description: Poznaj system AMES do nauki manipulacji akupunkturowej z wykorzystaniem fantomowych punktów akupunktury i wizualnej informacji zwrotnej. Ta metoda poprawia wzorce ruchowe i standaryzuje techniki nakłuwania u studentów.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

To badanie było wspierane przez National Research Foundation of Korea (NRF-2015M3A9E3052338).

Przedstawione poniżej procedury zostały zatwierdzone przez Institutional Review Board of Korea University, Seoul, Republic of Korea.
1. Konstruowanie Phantom Acupoints
Uwaga: Stworzenie fantomowego akupunktura o podobnej amplitudzie momentu obrotowego jak ludzkiego punktu akupunkturowego jest ważne w zastosowaniu tej metody, ponieważ praktykowanie manipulacji akupunkturą na fantomowym punkcie akupunkturowym nie może różnić się jakością od praktykowania na ludzkim akupunku. W związku z tym wymagany jest dokładny proces rozwoju i walidacji, aby zakwalifikować fantomowy punkt akupunktowy jako predefiniowany ludzki punkt akupunkturowy. Wykazano, że 5% żel agarozowy ma podobną amplitudę momentu obrotowego (odpowiednio 59,2 ± 4,5 i 58,7 ± 4,6 μNm) do punktu akupunkturowego LI4, który znajduje się między kciukiem a palcem wskazującym13.
<ol>
	<li>Dodać 0,75 g agarozy do 15 ml wody destylowanej i rozpuść żel agarozowy; podgrzewaj roztwór w kuchence mikrofalowej przez 20 sekund, aż agaroza stanie się przezroczysta. Użyj stężenia 5% (0,75 g), aby uzyskać fantomowe punkty akupunkturowe o amplitudach momentu obrotowego podobnych do amplitud ludzkich punktów akupunkturowych (np. Punkt akupunkturowy LI4; Rysunek 1).</li>
	<li>Podziel żel agarozowy na porcje o pojemności 2 ml i zamknij je w pięciu probówkach. Upewnij się, że nosisz rękawiczki, aby uniknąć oparzeń. Należy uważać, aby ustawić rurki prostopadle w temperaturze pokojowej (25 °C) przez 2 godziny.</li>
	<li>Oceń stopień stymulacji i siłę biomechaniczną nowo utworzonych fantomowych punktów akupunkturowych za pomocą igły do akupunktury i czujnika ruchu zaprojektowanego specjalnie do pomiaru manipulacji akupunkturą10. Umieść igłę do akupunktury w otworze znajdującym się w środku czujnika przed rozpoczęciem oceny. Oceń częstotliwość za pomocą mocy w dziedzinie częstotliwości obliczonej za pomocą transformacji Fouriera.</li>
	<li>Zastosuj akupunkturę do fantomowego akupunkturu. Gdy igła znajduje się 15 mm głębiej niż powierzchnia żelu, obracaj igłę przez 15 sekund, obracając o jedno pełne koło zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara w ciągu 1 sekundy (1 Hz). Jeśli to możliwe, zweryfikuj prędkość obrotu za pomocą wykresu w czasie rzeczywistym czujnika ruchu. Wyciągnij igłę z żelu po manipulacji akupunkturą.</li>
</ol>
2. Wdrożenie Systemu Edukacji Manipulacji Akupunkturą
<ol>
	<li>Przygotuj 5% akubur fantomowy z żelu agarozowego (proces wyjaśniony w kroku 1.1), który pokazuje amplitudę momentu obrotowego podobną do amplitudy prawdziwego ludzkiego ramienia, taki jak akupunkt LI4, który jest akupunkturem znajdującym się między kciukiem a palcem wskazującym.</li>
	<li>Przed manipulacją akupunkturą zdezynfekuj ręce za pomocą środka do dezynfekcji rąk na bazie alkoholu, aby uniknąć możliwych ran lub infekcji podczas ćwiczenia akupunktury.</li>
	<li>Ćwicz akupunkturę za pomocą tego programu. Pobierz ten program ze strony internetowej: http://cmslab.khu.ac.kr/downloads/ames i zainstaluj program. Uruchom program na komputerze i przygotuj czujnik ruchu. Umieść igłę do akupunktury w otworze znajdującym się w środku czujnika przed rozpoczęciem oceny. Ponieważ igła do akupunktury nie jest przymocowana do czujnika, należy być przygotowanym na przesuwanie igły przez otwór, podczas gdy czujnik mierzy ruch igły. Przygotuj fantomowy punkt akupunkturowy do wprowadzenia igły i manipulowania nią.</li>
	<li>Wybieraj spośród różnych szablonów manipulacji akupunkturą, w tym różnych częstotliwości i ruchów asymetrycznych. Przed rozpoczęciem manipulacji wybierz technikę podnoszenia/pchania lub manipulacji obrotowej, naciskając jeden z dwóch przycisków radiowych wyświetlanych w oprogramowaniu graficznego interfejsu użytkownika (GUI) i zdecyduj, czy ruch zamierzony do ćwiczeń jest zgodny ze wzorcem wykresu sinusoidalnego o stosunku 1:1, stosunku 1:2 czy stosunku 2:1.</li>
	<li>Umieść igłę do akupunktury (0,25 × 40 mm) w czujniku ruchu tak, aby była gotowa do manipulacji. Umieść fantomowy punkt akupunkturowy pod igłą i czujnikiem.</li>
	<li>Skalibruj czujnik ruchu za pomocą siłownika dwuosiowego. Umieść igłę do akupunktury palcem uczestnika i naciśnij przycisk Kalibruj na ekranie. Dzięki kalibracji siłownik dwuosiowy rozpozna i dostosuje aktualną pozycję jako wartość zerową w głębokości.</li>
	<li>Manipuluj igłą do akupunktury fantomowej przez około 1 minutę, podczas gdy mierzony jest rzeczywisty ruch manipulacji akupunkturą. Poproś uczestnika, aby spojrzał na ekran podczas manipulowania igłą, aby zobaczyć rzeczywisty ruch jego manipulacji akupunkturą równocześnie, wraz z zamierzonym ruchem. Transmitowany ruch rzeczywisty jest wyświetlany jako zielona linia, a szablon zamierzonego ruchu jest jednocześnie nakładany jako czerwona linia.</li>
	<li>Uzyskaj dane o falach ruchu w czasie rzeczywistym (częstotliwość próbkowania 80,3 Hz) metody manipulacji akupunkturą podnoszenia/pchania za pomocą czujnika ruchu, klikając przycisk znajdujący się w oprogramowaniu. Dane o falach ruchu w czasie rzeczywistym można również pozyskiwać za pomocą metody rotacji.</li>
	<li>Powtórz to co najmniej osiem razy, aby poprawić umiejętności manipulacji akupunkturą.</li>
</ol>
3. Przetwarzanie danych
<ol>
	<li>Odfiltruj zmienne sygnały o niskiej częstotliwości (< 0,2 Hz) i sygnały szumu o wysokiej częstotliwości (> 5 Hz), stosując nieskończoną odpowiedź impulsową (IIR). Użyj filtra Butterwortha, który pozwala na filtrowanie informacji w sygnale o częstotliwości niższej niż 0,2 Hz lub wyższej niż 5 Hz.</li>
	<li>Podziel przefiltrowane sygnały uczestników na powtarzające się jednostki ruchu, wykrywając lokalne punkty maksimum i minimum.</li>
	<li>Aby wygenerować szablon wzorca dla każdego uczestnika, znormalizuj czas trwania (długość próbkowanej jednostki ruchu) i amplitudę (wielkość podnoszenia/pchania lub obrotu) w każdej próbkowanej jednostce.</li>
	<li>Oblicz średnią amplitudę i czas trwania próbkowanej jednostki ruchu dla każdego uczestnika.</li>
	<li>Wyodrębnij częstotliwość główną z rzeczywistego ruchu za pomocą transformacji Fouriera, tak aby błąd między częstotliwością główną a częstotliwością zamierzonego ruchu pojawił się na ekranie programu po zakończeniu przez uczestnika 1-minutowej sesji treningowej.</li>
	<li>Przeanalizuj znormalizowane jednostki ruchu dla każdego uczestnika przy użyciu metody uogólnionego addytywnego modelu mieszanego (GAMM)9. 
	Uwaga: W GAMM modeluje pojedynczy ruch manipulacyjny (M) dla uczestnika jako sumę płynnej funkcji w czasie (t) i losowych przechwyceń dla poszczególnych jednostek (u). Innymi słowy, model M = s(t) + b(u), gdzie M jest ruchem uczestnika, s(t) jest funkcją płynną w czasie, a b(u) jest losowymi przecięciami dla poszczególnych jednostek. W poprzednim badaniu szczegółowo wyjaśniono model GPMM i sposób obliczania błędu średniokwadratowego (MME)9.</li>
	<li>Oblicz błąd średniokwadratowy (MSE) między zamierzonym ruchem a wyodrębnionym wzorcem ruchu rzeczywistego ruchu uczestnika między pierwszą a ostatnią próbą manipulacji akupunkturą9.</li>
	<li>Przeanalizuj dane z pierwszego i ostatniego badania za pomocą testu t dla dwóch prób, aby zidentyfikować zmiany w manipulacji akupunkturą po wizualnym sprzężeniu zwrotnym.</li>
</ol>

<ol><li>Thompson, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+a+clinical-practice+guideline+and+practice-based+education+on+detection+and+outcome+of+depression+in+primary+care%3A+Hampshire+Depression+Project+randomised+controlled+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Effects of a clinical-practice guideline and practice-based education on detection and outcome of depression in primary care: Hampshire Depression Project randomised controlled trial.</a> Lancet. 355 (9199), 185-191 (2000).</li>
<li>Dental teaching model. U.S. Patent No. , 5,120,229 (1992).</li>
<li>Heng, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intelligent+inferencing+and+haptic+simulation+for+Chinese+acupuncture+learning+and+training%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Inf+Technol+Biomed%22%5BJournal%5D)">Intelligent inferencing and haptic simulation for Chinese acupuncture learning and training.</a> IEEE Trans Inf Technol Biomed. 10, 28-41 (2006).</li>
<li>Leung, K. M., Heng, P. A., Sun, H., Wong, T. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+haptic+needle+manipulation+simulator+for+Chinese+acupuncture%5BTitle%5D)+AND+%22Stud+Health+Technol+Inform%22%5BJournal%5D)">A haptic needle manipulation simulator for Chinese acupuncture.</a> Stud Health Technol Inform. 94, 187-189 (2003).</li>
<li>Wang, H. S., Yan, Z. G., Cheng, Z., Shao, S. J., Zhuang, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Study+on+force+feedback+of+acupuncture+manipulation+at+Jianliao+%28TE+14%29+based+on+VOXEL-MAN%5BTitle%5D)+AND+%22Zhongguo+Zhen+Jiu%22%5BJournal%5D)">Study on force feedback of acupuncture manipulation at Jianliao (TE 14) based on VOXEL-MAN.</a> Zhongguo Zhen Jiu. 29, 745-748 (2009).</li>
<li>Li, J., Grierson, L. E., Wu, M. X., Breuer, R., Carnahan, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perceptual+motor+features+of+expert+acupuncture+lifting-thrusting+skills%5BTitle%5D)+AND+%22Acupunct+Med%22%5BJournal%5D)">Perceptual motor features of expert acupuncture lifting-thrusting skills.</a> Acupunct Med. 31, 172-177 (2013).</li>
<li>Display system for enhancing visualization of body structures during medical procedures. U.S. Patent. , 5,526,812 (1996).</li>
<li>Method for carrying out a medical procedure using a three-dimensional tracking and imaging system. U.S. Patent. , 5,797,849 (1998).</li>
<li>Seo, Y. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motion+patterns+in+acupuncture+manipulation%5BTitle%5D)+AND+%22Acupunct+Med%22%5BJournal%5D)">Motion patterns in acupuncture manipulation.</a> Acupunct Med. 32 (5), 394-399 (2014).</li>
<li>Davis, R. T., Churchill, D. L., Badger, G. J., Dunn, J., Langevin, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+method+for+quantifying+the+needling+component+of+acupuncture+treatments%5BTitle%5D)+AND+%22Acupunct+Med%22%5BJournal%5D)">A new method for quantifying the needling component of acupuncture treatments.</a> Acupunct Med. 30 (2), 113-119 (2012).</li>
<li>Lee, I. S., Lee, Y. S., Park, H. J., Lee, H., Chae, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+phantom-based+education+system+for+acupuncture+manipulation%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Evaluation of phantom-based education system for acupuncture manipulation.</a> PLoS One. 10 (2), e0117992(2015).</li>
<li>Jung, W. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensorimotor+learning+of+acupuncture+needle+manipulation+using+visual+feedback%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Sensorimotor learning of acupuncture needle manipulation using visual feedback.</a> PLoS One. 10 (9), e0139340(2015).</li>
<li>Lee, I. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Haptic+Simulation+for+Acupuncture+Needle+Manipulation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Altern+Complement+Med%22%5BJournal%5D)">Haptic Simulation for Acupuncture Needle Manipulation.</a> J Altern Complement Med. 20 (8), 654-660 (2014).</li>
<li>Dang, T., Annaswamy, T. M., Srinivasan, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+evaluation+of+an+epidural+injection+simulator+with+force+feedback+for+medical+training%5BTitle%5D)+AND+%22Stud+Health+Technol+Inform%22%5BJournal%5D)">Development and evaluation of an epidural injection simulator with force feedback for medical training.</a> Stud Health Technol Inform. 81, 97-102 (2001).</li>
</ol>

Autorzy zadeklarowali, że nie występują konkurencyjne konflikty interesów.

Niniejsza procedura śledzi proces edukacji w zakresie manipulacji akupunkturą od stworzenia fantomowych punktów akupunkturowych i zastosowania programu AMES do analizy danych uzyskanych z badań uczestników. Fantomowe punkty akupunkturowe są generowane z żelu agarozowego, a roztwór należy starannie dostosować, aby przypominał amplitudy ruchu i momentu obrotowego ludzkich punktów akupunkturowych. Opracowaliśmy różne typy akupunktów fantomowych o amplitudach momentu obrotowego, które były podobne do innych punktów akupunkturowych; Można je zastosować do bardziej wszechstronnego protokołu treningu manipulacji akupunkturą, takiego jak ten, w którym wykorzystuje się punkty akupunkturowe o różnych cechach anatomicznych13. Ponadto zastosowanie czujnika ruchu pozwala na ilościowe określenie manipulacji igłą pod względem wzorców ruchu i siły10. Korzystając z fantomowych punktów akupunkturowych i igieł do akupunktury, program ten może być stosowany do treningu różnych rodzajów manipulacji akupunkturą poprzez zmianę jego trybów z metody obrotowej lub podnoszenia/pchania oraz poprzez zmianę częstotliwości i wzoru. Ponadto, poprzez wyodrębnienie przykładowego ruchu uczestnika poprzez przetwarzanie danych, uczestnik może zobaczyć swój ruch manipulacyjny akupunktury i natychmiast porównać różnicę między rzeczywistymi i zamierzonymi ruchami. Co więcej, GAMM, oparty na metodzie uogólnionego modelu addytywnego (GAM), pozwala na określenie gładkich funkcji w ramach modelu mieszanego. Porównując wzorce ruchowe przed i po treningu, uczestnicy mogą otrzymać informacje o poprawie w manipulacji akupunkturą w wyniku treningu.
Istnieją różne metody i narzędzia edukacji i regulacji procedur medycznych. Jednym z nich jest szczegółowy, pisemny zestaw instrukcji, taki jak standardowa procedura operacyjna (SOP). Celem tego podejścia jest osiągnięcie jednolitości w wykonywaniu określonej funkcji, aby spełnić cele Dobrej Praktyki Klinicznej1. Inne podejście, podobne do naszej metody fantomowego akupunktur, można znaleźć w modelach dentystycznych, które obejmują elastyczne formy2. W poprzednim badaniu wykorzystano siłowe sprzężenie zwrotne do treningu z symulatorem wstrzyknięcia zewnątrzoponowego w celu uzyskania płynu mózgowo-rdzeniowego14. Fantomowy akupunkt akupunkturowy jest przydatny w programie edukacyjnym opartym na fantomie, który szkoli uczniów w wykonywaniu manipulacji akupunkturą. Jest to ważny postęp w programach edukacyjnych związanych z procedurami medycznymi, w tym akupunkturą. Z drugiej strony, ze względu na brak ilościowych i obiektywnych informacji na temat parametrów ruchu igły, trudno jest nauczyć się wyrafinowanych ruchów manipulacji akupunkturą. Aby rozwiązać ten problem, Davis i in. opracowali czujnik ruchu i siły do ilościowego określania różnych wzorców ruchu i siły igłowania dla dwóch różnych technik akupunktury10.
Uczenie się sensomotoryczne opiera się na sensorycznym sprzężeniu zwrotnym, które ma na celu zmniejszenie rozbieżności między pożądanymi a rzeczywistymi ruchami. Ludzie mogą oszacować gradienty błędów każdego elementu swojego ruchu i poprawić swoją wydajność poprzez iteracyjne korekty oparte na błędzie ruchu. Wykazano, że wizualne sprzężenie zwrotne podczas izometrycznego zadania namierzania celu poprawia wydajność na dwa różne sposoby: jednoczesne wizualne sprzężenie zwrotne poprawiło wydajność motoryczną poprzez automatyczną rekalibrację mapowania wzrokowo-motorycznego, podczas gdy wizualne sprzężenie zwrotne po próbie wywołało poprawę przy użyciu strategii poznawczej. AMES prezentuje manipulację akupunkturą w formie oscylacji, która stale porusza się zgodnie z ruchem uczestnika, pozwalając uczestnikowi uzyskać informację zwrotną i zmodyfikować swoją technikę manipulacji.
Krytycznym krokiem w tym protokole jest dostosowanie pozycji igły do akupunktury tak, aby nie była ani zbyt głęboka, ani zbyt płytka w fantomowym punkcie akupunkturowym, tak aby program rozpoznał pozycję igły jako linię bazową i pokazał ruch na tym samym poziomie, co szablon na ekranie. Uczestnik musi dokładnie sprawdzić ekran i położenie punktu akupunkturowego przed rozpoczęciem ruchu manipulacyjnego.
Modulując częstotliwość, amplitudę i stosunek fali sinusoidalnej, wizualizacje zamierzonego ruchu i rzeczywistego ruchu manipulacji akupunkturą dostarczają uczestnikowi informacji zwrotnej. Ta informacja zwrotna w czasie rzeczywistym dla uczestnika pozwala zminimalizować błąd manipulacji. Wizualizacja w tym programie pozwala na zobrazowanie zmian w przedziale czasowym lub prędkości ruchu obrotowego i podnoszenia/pchania manipulacji akupunkturą, a także we wzorcu ruchu. Na przykład tryb podnoszenia/pchania może być w stosunku 1:1, 2:1 lub 1:2, a tryb obracania zgodnie z ruchem wskazówek zegara/przeciwnie do ruchu wskazówek zegara może mieć częstotliwość 0,5, 1 lub 2 Hz. Aby wzmocnić efekt wizualnej informacji zwrotnej w czasie rzeczywistym i umożliwić uczniom uchwycenie błędu ruchu, program ten dostarcza informacji na temat różnicy między zamierzonymi a rzeczywistymi ruchami wykonanymi przez uczestnika po próbie za pomocą sprzężenia zwrotnego błędu opartego na ilościowym pomiarze12.
Standaryzacja edukacji w zakresie akupunktury jest trudna ze względu na skomplikowane manipulacje igłami do akupunktury związane z tą praktyką. Do wizualizacji różnych metod akupunktury potrzebne są różne formy ruchu, takie jak metody tonizujące i zmniejszające w ruchu podnoszenia/pchania. Ostatnie badania koncentrowały się na systemach wyświetlania poprawiających wizualizację struktur ciała podczas procedur medycznych, a także na symulacjach narzędzi i metod stosowanych w procedurach medycznych, takich jak modele fantomowe10-11. Poprzez wizualne przedstawienie wzorców ruchowych ruchów ręki wykonywanych podczas manipulacji akupunkturą, system ten pomaga studentom i młodym lekarzom poprawić wykonywanie wyrafinowanych ruchów ręki wymaganych do manipulacji igłami do akupunktury. Dlatego nasz program proponuje nowatorską formę treningu akupunktury, która może zaowocować ustandaryzowaną praktyką akupunktury przy łatwym i skutecznym przygotowaniu. Ponadto program ten dostarcza obszernych danych na temat igłowania akupunkturą wykonywanego przez uczestników, które można wykorzystać do zapewnienia uczenia się wzrokowo-motorycznego w edukacji akupunkturowej.
Ograniczenia przedstawionej tutaj techniki są następujące. Po pierwsze, krzywa szablonowa do manipulacji jest generowana sztucznie, co oznacza, że może różnić się od ruchu manipulacyjnego w rzeczywistym ustawieniu. Po drugie, informacje o metodach obrotu dostarczanych przez oscylację nie są intuicyjnie oczywiste, ponieważ kierunek ruchu w prawo i w lewo nie jest dobrze odwzorowany na wizualizacji. Wreszcie, nasz protokół nie obejmuje programów, które zapewniają trening w zakresie umiejętności łączenia obracania się i podnoszenia/pchania razem, co jest kolejną umiejętnością manipulacji akupunkturą. W naszym przyszłym badaniu dostarczymy szablony od wykwalifikowanych klinicystów, które obejmują połączenie umiejętności obracania i podnoszenia/pchania, aby przezwyciężyć niektóre z tych ograniczeń.
Podsumowując, nasz nowo opracowany program treningu akupunktury wykorzystuje wizualną informację zwrotną i zapewnia nową metodę edukacji w zakresie akupunktury, wykorzystując urządzenie, które umożliwia łatwą obsługę igieł akupunkturowych i precyzyjny pomiar ruchu akupunktury. Jest to również opłacalne narzędzie, za pomocą którego można ćwiczyć igłowanie akupunkturą. Wykraczając poza system wizualizacji części ciała podczas zabiegów medycznych, program ten wykorzystuje wykresy, aby zapewnić wizualizację samej procedury medycznej. Nasz program proponuje nowatorską metodę treningu akupunktury, która jest prosta i skuteczna oraz skutkuje ustandaryzowanymi praktykami i danymi na temat igłowania akupunktury.

System Edukacji Manipulacyjnej Akupunktury (AMES) został opracowany w celu poprawy umiejętności manipulacyjnych uczniów w zakresie akupunktury, w celu nauczania manipulacji akupunkturą poprzez uczenie się wzrokowo-motoryczne. Ten program jest nowatorskim podejściem do treningu akupunktury, które wykorzystuje oprogramowanie graficznego interfejsu użytkownika (GUI). System ten pozwala uczniom na jednoczesną obserwację własnego rzeczywistego ruchu i zamierzonego ruchu. Ta wizualna informacja zwrotna pomaga uczniom poprawić umiejętności manipulacji akupunkturą.
Różne metody i narzędzia, takie jak szczegółowe, pisemne instrukcje lub elastyczne formy dla stomatologii, zostały opracowane w celu edukowania studentów na temat procedur medycznych1-2. W akupunkturze klasyczne teksty medyczne zawierały instrukcje dotyczące różnych metod manipulacji akupunkturą, które mają różny wpływ na pacjentów. Ostatnio w kilku badaniach zaproponowano system wirtualnej rzeczywistości do treningu akupunktury przy użyciu stereofonicznego wyświetlacza 3D i realistycznego dotykowego sprzężenia zwrotnego w czasie rzeczywistym3-4. Podczas gdy wiele wcześniejszych osiągnięć koncentrowało się na strukturach anatomicznych zaangażowanych w procedury medyczne5-6, ostatnie osiągnięcia w treningu akupunktury koncentrowały się na czuciu igłowania lub systemie rzeczywistości wirtualnej wykorzystującym sztuczne płatki skórne, aby zapewnić warunki podobne do tych, w których występuje rzeczywista praktyka kliniczna igłowania akupunkturą7-8. Jak wyjaśniono w poprzednich badaniach, nowy system zapewnia system wyświetlania do wizualizacji manipulacji akupunkturą, który umożliwia łatwą obsługę igły akupunkturowej przy użyciu niedrogich i przenośnych narzędzi do ćwiczenia igłowania9. Wykorzystując czujnik ruchu przeznaczony do akupunktury10, system ten pomaga studentom i młodym lekarzom poprawić wydajność manipulacji akupunkturą za pomocą wizualnej informacji zwrotnej i uczenia się wzrokowo-motorycznego11-12.

<table><tbody><tr><td>Rurka Agarose</td><td>Lonza</td><td>50002</td><td></td></tr><tr><td>Safe-Lock</td><td>Eppendorf</td><td>T2795-1000EA</td><td></td></tr><tr><td>czujnik ruchu i siły</td><td>Stromatec</td><td>Acusensor</td><td>www.stromatec.com</td></tr><tr><td>igła do akupunktury</td><td>Japońska igła</td> <td>Seirin</td><td></td> J Type</tr></tbody></table>

wizualizacja wzorców ruchowych w manipulacji akupunkturą

Visualizing Motion Patterns in Acupuncture Manipulation

Manipulacja akupunkturą różni się znacznie wśród praktyków w warunkach klinicznych i trudno jest nauczyć początkujących studentów, jak umiejętnie wykonywać techniki manipulacji akupunkturą. System Edukacji Manipulacji Akupunkturą (AMES) to system oprogramowania typu open source przeznaczony do poprawy umiejętności manipulacji akupunkturą za pomocą wizualnej informacji zwrotnej. Wykorzystując fantomowy punkt akupunkturowy i czujnik ruchu, nasza metoda treningu manipulacji akupunkturą zapewnia wizualną informację zwrotną dotyczącą rzeczywistego ruchu manipulacji akupunkturą ucznia, oprócz optymalnego lub zamierzonego ruchu, niezależnie od tego, czy umiejętność manipulacji polega na podnoszeniu, pchaniu czy obracaniu. Nasze wyniki pokazują, że uczniowie mogą poprawić swoje umiejętności manipulacyjne, trenując przy użyciu tej metody. Film ten przedstawia proces wytwarzania akupunktów fantomowych oraz omawia kilka zagadnień, które mogą wymagać uwagi osób zainteresowanych tworzeniem akupunktów fantomowych lub obsługą tego systemu.

System Edukacji w Manipulacjach Akupunkturowych (AMES) to system edukacyjny, który wizualizuje rotacyjną manipulację lub metodę unoszenia i wbijania w leczeniu akupunkturowym. Poniżej przedstawiamy przykład surowych danych w postaci przebiegów czasowych amplitudy ruchu i momentu obrotowego podczas rotacyjnej manipulacji o częstotliwości 1 Hz (Rysunek 1). Jak pokazano na Rysunku 2A, program jednocześnie wizualizuje rzeczywisty ruch oraz ruch zamierzony za pomocą linii w różnych kolorach, co umożliwia uczenie wzrokowo-ruchowe. Ponadto dostępne są różne szablony dla ruchów rotacyjnych oraz unoszenia i wbijania, dostosowane do symetrii i częstotliwości poszczególnych ruchów (Rysunek 2B). Po zakończeniu manipulacji akupunkturowej przez uczestników, surowe dane dotyczące ruchu w czasie rzeczywistym są przetwarzane w celu uzyskania wyekstrahowanej próbki ruchu z rzeczywistej manipulacji akupunkturowej każdego uczestnika. Próbkowany ruch jest wykorzystywany do obliczenia błędu pomiędzy ruchem zamierzonym a ruchem rzeczywistym po przetworzeniu (Rysunek 3). Analiza wykazała poprawę wzorców ruchu podczas złożonej sesji unoszenia i wbijania. Wyestymowane krzywe regresji wzorca ruchu w teście po treningu są bliższe szablonowi ruchu w porównaniu z testem przed treningiem (Rysunek 4A). Ponadto, po treningu odnotowano istotną redukcję błędu kształtu w złożonej sesji unoszenia i wbijania (Rysunek 4B).
<img alt="Ustawienie punktu akupunktu u człowieka i w fantomie, wykresy ruchu i siły; czujniki w eksperymencie rotacji manualnej." src="/files/ftp_upload/54213/54213fig1.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1. Przykłady surowych danych przebiegu amplitudy ruchu i momentu obrotowego podczas manipulacji rotacyjnej o częstotliwości 1 Hz (lewo: punkt akupunktury u człowieka, prawo: punkt akupunktury w fantomie). Do stworzenia fantomowych punktów akupunktury o amplitudach momentu obrotowego zbliżonych do punktów u człowieka (np. punkt LI4) wykorzystano agarozę o stężeniu 5% (0,75 g). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54213/54213fig1large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Analiza ruchu w akupunkturze; program wyświetla ruch w czasie rzeczywistym w porównaniu z szablonem; techniki rotacji i wbijania." src="/files/ftp_upload/54213/54213fig2.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 2"> 
Rycina 2. Przegląd programu. A) Zrzut ekranu programu. Przesyłany z czujnika ruchu rzeczywisty ruch jest wyświetlany jako zielona linia, a szablon zamierzonego ruchu jest jednocześnie na niego nałożony i widoczny jako czerwona linia. B) Różne szablony ruchów manipulacji akupunkturowych. Ten program edukacyjny do akupunktury wspiera trening zarówno ruchów rotacyjnych, jak i ruchów unoszenia/wbijania igły akupunktury. Dostępne są różne szablony umożliwiające naukę różnych częstotliwości oraz ruchów asymetrycznych. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54213/54213fig2large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Analiza danych dotyczących ruchu; schematy przedstawiające ponowne próbkowanie ruchu, normalizację oraz obliczanie błędu kształtu." src="/files/ftp_upload/54213/54213fig3.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 3"> 
Rysunek 3. Ekstrakcja próbki ruchu uczestnika poprzez przetwarzanie danych i obliczenia błędu. (a) Surowe dane dotyczące ruchu w próbie, (b) zidentyfikowana próbkowana jednostka ruchu, (c) normalizacja z ponownym próbkowaniem liczby zaobserwowanych danych do określonej wartości (50), (d) normalizacja ze skalowaniem amplitudy podnoszenia/pchania w zakresie od 0 do 1 oraz (e) obliczanie średnio kwadratowego błędu między indywidualnym ruchem a kształtem wzorcowym. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54213/54213fig3large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Wpływ treningu na błąd; krzywe przed i po treningu, średni błąd kwadratowy, dopasowane modele, analiza porównawcza." src="/files/ftp_upload/54213/54213fig4.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 4"> 
Rycina 4. Analiza danych przed i po treningu. A) Porównanie wzorców ruchu w próbach przed i po treningu. Między pomiarami przed i po treningu przeprowadzono osiem prób treningowych. Przedstawiono pojedyncze jednostki ruchu (niebieska przerywana linia), model dopasowany (czerwona linia) za pomocą uogólnionego addytywnego modelu mieszanego (GAMM) oraz szablon zamierzonego ruchu (czarna linia) przed i po treningu. B) Wykres pudełkowy wartości MSE. Średni błąd kwadratowy (MSE) porównano między próbą przed treningiem a próbą po treningu. Widać, że u tego uczestnika po zastosowaniu programu wartość MSE w próbie po treningu była znacząco niższa niż w próbie przed treningiem. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54213/54213fig4large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>

Tutaj prezentujemy protokół korzystania z Systemu Edukacji Manipulacji Akupunkturą (AMES) w treningu umiejętności manipulacji akupunkturą za pomocą fantomowych punktów akupunkturowych.

Wizualizacja wzorców ruchowych w manipulacji akupunkturą

Acupuncture manipulation varies widely among practitioners in clinical settings, and it is difficult to teach novice students how to perform acupuncture ...

Ogólnym celem Systemu Edukacji w Zakresie Manipulacji Akupunkturowych (Acupuncture Manipulation Education System, lub AMES) jest zapewnienie studentom platformy do doskonalenia umiejętności wymaganych przy manipulowaniu igłami do akupunktury z wykorzystaniem wizualnej nauki motorycznej. Metoda ta może pomóc w odpowiedzi na kluczowe pytania w dziedzinie szkolenia z akupunktury, takie jak wizualizacja i standaryzacja ruchów manipulacji igłami. Główną zaletą tej techniki jest to, że wizualnie prezentuje ona wzorzec ruchu dłoni w celu poprawy wyników oraz wykorzystuje fantomowe punkty akupunktury, które w dotyku są identyczne z ludzkimi punktami akupunktury.Pomysł na tę metodę pojawił się, gdy zauważyliśmy, że studenci mają trudności z kursem manipulacji igłami akupunkturowymi, co prowadziło do różnic w technice wykonywania tych manipulacji w ramach kursu. Metoda ta jest pomocna w prawidłowym operowaniu igłami do akupunktury. Aby przygotować fantomy punktów akupunkturowych, należy dodać 0,75 g agarozy do 15 mL wody destylowanej i podgrzać roztwór w kuchence mikrofalowej przez 20 s, aż agaroza stanie się przezroczysta.Nosząc rękawiczki, aby uniknąć poparzeń, podziel żel agarozowy na dwie mililitrowe aliquoty w pięciu probówkach i szczelnie je zamknij. Ostrożnie ustaw probówki pionowo i inkubuj w temperaturze pokojowej przez dwie godziny. Aby ocenić stopień stymulacji i siłę biomechaniczną nowo utworzonych fantomowych punktów akupunkturowych, po umieszczeniu igły do akupunktury w otworze znajdującym się w centrum czujnika, wprowadź igłę na głębokość 15 mililitrów w głąb żelu.W ciągu jednej sekundy obróć igłę o pełny obrót zgodnie z ruchem wskazówek zegara, a następnie przeciwnie do nich. Powtórz tę czynność przez łącznie 15 sekund, jeśli to możliwe, wykorzystując wykres czasu rzeczywistego z czujnika ruchu do weryfikacji prędkości obrotu. Następnie wyjmij igłę z żelu po zakończeniu manipulacji akupunkturowej. Po przygotowaniu fantomu punktu akupunkturowego z 5% agarozy i zdezynfekowaniu rąk zgodnie z protokołem tekstowym, pobierz i zainstaluj program pokazany tutaj.Po uruchomieniu programu należy przygotować czujnik ruchu. Przez otwór znajdujący się w centrum czujnika należy przeprowadzić igłę do akupunktury. Ponieważ igła nie jest przymocowana do czujnika, należy być przygotowanym do przesuwania igły przez otwór, podczas gdy czujnik mierzy ruch igły.Przygotuj fantomowy punkt akupunkturowy do wprowadzenia igły. Przed rozpoczęciem manipulacji wybierz technikę dźwigania i pchania (lifting thrusting) lub technikę rotacyjną, naciskając jeden z dwóch przycisków opcji wyświetlonych w interfejsie graficznym użytkownika. Następnie, dla zamierzonego ruchu ćwiczeniowego, wybierz wykres sinusoidalny o stosunku jeden do jednego, jeden do dwóch lub dwa do jednego.Następnie, używając dwuosiowego siłownika, skalibruj czujnik ruchu poprzez ustawienie igły do akupunktury w pozycji palca uczestnika, a następnie wybierz opcję kalibracji na ekranie. Podczas kalibracji dwuosiowy siłownik rozpozna i ustawi aktualną pozycję jako wartość zerową w głębokości. Następnie manipuluj igłą do akupunktury w fantomowym punkcie akupunktu przez około jedną minutę, podczas gdy mierzony będzie rzeczywisty ruch manipulacji akupunkturą.Poproś uczestnika, aby patrzył na ekran podczas manipulowania igłą, co pozwoli mu na jednoczesny podgląd rzeczywistego ruchu podczas manipulacji akupunkturowe oraz ruchu zamierzonego. Jak pokazano tutaj, rzeczywisty ruch przekazywany jest w formie zielonej linii, natomiast szablon ruchu zamierzonego jest jednocześnie nakładany jako linia czerwona. Na koniec zastosuj metodę rotacji, aby pozyskać dane fali ruchu w czasie rzeczywistym.Przetwarzanie danych należy przeprowadzić zgodnie z protokołem tekstowym. Przedstawiono tutaj przykład surowych danych kształtu fali dla rotacji i momentu obrotowego podczas manipulacji rotacyjnej o częstotliwości jednego herca z wykorzystaniem Systemu Edukacji w Zakresie Manipulacji Akupunkturowych (Acupuncture Manipulation Education System), czyli AMES. Program AMES jednocześnie wizualizuje rzeczywisty ruch oraz ruch zamierzony za pomocą linii o różnych kolorach, co umożliwia wizualną naukę motoryczną.Przedstawiono tutaj różne szablony dla ruchów obrotowych i unoszących z pchnięciem, dostosowane do symetrii i częstotliwości poszczególnych ruchów. Po zakończeniu manipulacji akupunkturowej przez uczestnika surowe dane są przetwarzane w celu uzyskania wyekstrahowanego wzorca ruchu dla każdego uczestnika. Wzorzec ruchu jest wykorzystywany do obliczenia błędu pomiędzy ruchem zamierzonym a rzeczywistym po przetworzeniu.Po przeprowadzonej analizie stwierdzono poprawę wzorców ruchu podczas manipulacji akupunkturą w sesji złożonego podnoszenia i wbijania. Jak tu wskazano, estymowane krzywe regresji wzorca ruchu w teście po treningu znajdują się bliżej szablonu ruchu w porównaniu z testem przed treningiem. Ostatecznie po treningu odnotowano istotną redukcję błędu kształtu w sesji złożonego podnoszenia i wbijania.Po opanowaniu tej techniki, przy prawidłowym wykonaniu, pojedyncza próba może zająć 30 minut. Podczas przeprowadzania tej procedury ważne jest, aby manipulować igłą do akupunktury za pomocą jednolitych ruchów, korzystając z informacji zwrotnej wizualnej dostarczanej przez program. Po wykonaniu tej procedury można zastosować inne style manipulacji akupunkturowych w celu udzielenia odpowiedzi na dodatkowe pytania, na przykład poprzez wykorzystanie tej procedury do bardziej zaawansowanego szkolenia w praktyce klinicznej.Po opracowaniu technika ta utorowała drogę badaczom w dziedzinie edukacji i standaryzacji manipulacji igłami akupunkturowymi do opracowania bardziej skutecznego i wydajnego sposobu szkolenia w zakresie różnych technik manipulacji igłami z wykorzystaniem fantomowych punktów akupunkturowych. Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo posiadać gruntowną wiedzę na temat tego, jak korzystać z Systemu Edukacji w Zakresie Manipulacji Akupunkturowych oraz jak zastosować go w szkoleniu z akupunktury.

visualizing-motion-patterns-in-acupuncture-manipulation

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

fMRI i monitorowanie fizjologiczne są wykorzystywane do badania wpływu akupunktury na centralny i obwodowy układ nerwowy. Akupunktura aktywuje sieć limbiczno-paralimbiczno-neokortykalną, wykazując duży stopień nakładania się na sieć stanu spoczynkowego (default mode network), aby modulować aktywność neurologiczną, co może być powiązane z jej efektem autonomicznym w obwodowym układzie nerwowym.

Monitorowanie wpływu akupunktury na ludzki mózg za pomocą fMRI

Ta eksperymentalna metoda opisuje rozwiązanie do analizy kinematycznej manipulacji akupunkturą za pomocą technologii trójwymiarowego śledzenia ruchów palców.

Trójwymiarowe śledzenie ruchów palców podczas igłowania: rozwiązanie do analizy kinematycznej manipulacji akupunkturą

Ten protokół projektuje kaniulę, która może być używana do kontrolowania zakresu ruchu podczas manipulacji podnoszeniem i pchaniem w akupunkturze, poprawiając w ten sposób stabilność i bezpieczeństwo. Może więc służyć zarówno zastosowaniu klinicznemu, jak i badaniom naukowym w leczeniu akupunkturą.

Mechaniczna konstrukcja zwiększająca stabilność i bezpieczeństwo manipulacji akupunkturą podczas podnoszenia i pchania

Protokół Mindfulness in Motion (MIM) oferuje pragmatyczną Interwencję Opartą na Uważności (MBI) na miejscu, dla osób pracujących w chronicznie stresującym środowisku pracy, która znacznie zwiększa odporność i zaangażowanie w pracę. Protokół okazał się wykonalny, korzystny i można go łatwo dostosować do innych miejsc pracy o wysokim poziomie stresu.

Mindfulness in Motion (MIM): Interwencja oparta na uważności (MBI) na miejscu w środowisku pracy o chronicznie wysokim poziomie stresu w celu zwiększenia odporności i zaangażowania w pracę

Eksperymentalny paradygmat krzesła rotacyjnego jest używany do zbadania, czy interwencja placebo w chorobie lokomocyjnej wpływa tylko na subiektywne miary wyników, czy też wpływa również na behawioralne i obiektywne miary w zrównoważonym projekcie placebo.

Jak badać reakcje placebo w chorobie lokomocyjnej za pomocą paradygmatu krzesła rotacyjnego u zdrowych uczestników?

Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna, elektromiografia i przechwytywanie ruchu 3D są powszechnie stosowanymi nieinwazyjnymi technikami badania funkcji nerwowo-mięśniowych u ludzi. W tym artykule opisujemy protokół, który synchronicznie próbkuje dane generowane przez wszystkie trzy z tych narzędzi wraz z unikalnym dodatkiem prezentacji bodźców rzeczywistości wirtualnej i informacji zwrotnych.

Wielofunkcyjny zestaw do badania kontroli motorycznej człowieka za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej, elektromiografii, przechwytywania ruchu i rzeczywistości wirtualnej

Celem było uzasadnienie optymalnego wykorzystania technik zbierania danych do analizy chodu i postawy nordic walking. Trójwymiarowe przechwytywanie ruchu powinno być stosowane podczas analizy krótkotrwałej (tj. pojedynczego cyklu chodu), podczas gdy akcelerometria powinna być stosowana do analizy o dłuższym czasie trwania (tj. powtarzających się cykli), takich jak 6-minutowy test chodu.

Uzasadnienie odpowiednich technik przechwytywania ruchu do oceny chodu i postawy nordic walking u osób starszych

Ten artykuł opisuje nowatorską metodę symulacji i badania adaptacji w systemie wzrokowym.

Wizualizacja adaptacji wizualnej

Ten artykuł demonstruje skuteczność akupunktury, modeli epilepsji i analizy snu u gryzoni. Opisano procedurę akupunktury i identyfikację punktów akupunkturowych. Pilokarpina lub pentylenotetrazol (PTZ) jest stosowany w celu wywołania padaczki. Do analizy snu wykorzystuje się elektrokortykogram (ECoG), elektromiogram (EMG), temperaturę mózgu i zapisy aktywności lokomotorycznej.

Manipulacja elektrokortykogramem padaczkowym (ECoG) i snem u szczurów i myszy za pomocą akupunktury

Zaprojektowaliśmy test rzeczywistości wirtualnej do oceny instrumentalnych czynności życia codziennego (IADL) za pomocą systemu przechwytywania ruchu. Proponujemy szczegółową analizę kinematyczną w celu interpretacji różnych ruchów uczestnika, w tym trajektorii, odległości ruchu i czasu do ukończenia, aby ocenić możliwości IADL.

Pomiar kinematyki codziennych ruchów za pomocą systemów przechwytywania ruchu w rzeczywistości wirtualnej

Poznaj system AMES do nauki manipulacji akupunkturowej z wykorzystaniem fantomowych punktów akupunktury i wizualnej informacji zwrotnej. Ta metoda poprawia wzorce ruchowe i standaryzuje techniki nakłuwania u studentów.

Wizualizacja wzorców ruchowych w manipulacji akupunkturą

Przeglądaj więcej filmów