Name: Uzyskiwanie wysokiej jakości obrazów ultrasonograficznych mięśni szkieletowych o rozszerzonym polu widzenia w celu pomiaru długości pęczka mięśniowego (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-12-14T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 57 s
Description: Poznaj metodę EFOV-US do uzyskiwania wysokiej jakości obrazów ultrasonograficznych mięśni szkieletowych o rozszerzonym polu widzenia. Technika ta umożliwia dokładny pomiar długości pęczków mięśniowych zakrzywionych, które wykraczają poza zasięg tradycyjnego ultrasonografu.

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

Chcielibyśmy podziękować Vikramowi Darbhe i Patrickowi Franksowi za ich eksperymentalne wskazówki. Praca ta jest wspierana przez National Science Foundation Graduate Research Fellowship Program w ramach grantu nr. DGE-1324585 oraz NIH R01D084009 i F31AR076920. Wszelkie opinie, ustalenia, wnioski lub zalecenia wyrażone w tym materiale są opiniami autorów i niekoniecznie odzwierciedlają poglądy National Science Foundation lub NIH.

Institutional Review Board (IRB) Uniwersytetu Northwestern zatwierdziła procedury tego badania. Wszyscy uczestnicy biorący udział w tej pracy wyrazili świadomą zgodę przed rozpoczęciem protokołu szczegółowo opisanego poniżej. 
UWAGA: Specyficzny system ultrasonograficzny użyty w tym badaniu miał możliwości EFOV-US i został przyjęty, ponieważ byliśmy w stanie przejrzeć szczegóły i oceny trafności algorytmu w literaturze naukowej22,26; Istnieje również wiele innych systemów z EFOV-US18,20,30. Zastosowano liniowy przetwornik matrycowy 14L5 (szerokość pasma częstotliwości 5-14 MHz). Mięśnie zobrazowane w tym protokole to tylko niewielki podzbiór mięśni, dla których wykonano zdjęcia USG i zmierzono długość pęczka (np. triceps25, prostownik nadgarstka łokciowego23, brzuchaty łydki przyśrodkowy10, vastus lateralis24, biceps femoris8,31). Protokół ten ma na celu dostarczenie wskazówek i opisanie niezbędnych standardów, tak aby można go było zastosować do mięśni poza dwoma podawanymi przez nas przykładami.
1. Zbieranie obrazów mięśni EFOV-US
Przygotowanie
<ol>
	<li>Przygotowanie do badania ultrasonograficznego
	<ol>
		<li>Przed przystąpieniem do obsługi systemu ultrasonograficznego należy zapoznać się z instrukcją obsługi systemu, zapoznać się z bezpieczeństwem systemu, dbałością o konserwację systemu, konfigurację systemu i sterowanie itp. Ponadto należy zapoznać się z instrukcjami systemu dotyczącymi uzyskiwania obrazów EFOV-US i zapoznać się z metodą zaimplementowaną w celu uzyskania obrazów EFOV-US. 
		UWAGA: Różne systemy ultrasonograficzne nazywają tryb EFOV-US przy użyciu różnej terminologii. Na przykład w zastosowanym tutaj systemie tryb EFOV jest określany jako "obrazowanie panoramiczne". Podczas gdy szczegóły techniczne algorytmu zaimplementowanego w różnych systemach komercyjnych są zwykle własnością intelektualną i dlatego nie są swobodnie dostępne, z pobieżnego przeglądu, wiele komercyjnych systemów z możliwościami panoramicznego ultrasonografu opisuje podejście podobne do tego opisanego przez Weng et al.22. Ocena ogólnej trafności pomiarów uzyskanych z dowolnego systemu, czy to poprzez uzyskanie bardziej szczegółowych informacji bezpośrednio od firmy produkującej system, czy za pomocą obrazowania phantom26,32, czy też w inny sposób (np. porównanie z sekcją na zwierzętach24) jest zalecane jako ważny krok przed rozpoczęciem badań z udziałem ludzi.</li>
		<li>Poświęć trochę czasu na zapoznanie się z anatomią interesujących mięśni (mięśni), a także otaczającej anatomii. Sugeruje się, aby ultrasonograf korzystał z podręcznika anatomii lub najlepiej interaktywnego modelu anatomii 3D online, aby zapoznać się z anatomią, która go interesuje.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przygotowanie uczestników
	<ol>
		<li>Wyjaśnij uczestnikowi protokół badania i uzyskaj zgodę zatwierdzoną przez IRB przed rozpoczęciem protokołu obrazowania.</li>
		<li>Poproś uczestnika, aby założył odpowiednią odzież, aby umożliwić dostęp do interesującego go mięśnia. Na przykład, jeśli ultrasonografista planuje zobrazować mięsień przedramienia, uczestnik powinien zostać poproszony o założenie koszuli z krótkim rękawem.</li>
		<li>Posadź uczestnika na regulowanym krześle, które można zablokować. Poświęć trochę czasu na dostosowanie krzesła, aby uczestnik był jak najbardziej wygodny, a jednocześnie zapewniał dostęp do interesującego go mięśnia. 
		UWAGA: Jeśli regulowane krzesło, które można położyć całkowicie płasko, nie jest dostępne, niektóre projekty badań mogą wymagać użycia stołu w celu uzyskania dostępu do mięśni będących przedmiotem zainteresowania (tj. ścięgien podkolanowych).</li>
		<li>Umieść staw(y), które obejmuje mięsień zainteresowania, w pozycji, którą można kontrolować i powtarzać. Skorzystaj z poradnictwa klinicznego33 do lokalizowania anatomicznych punktów orientacyjnych i wdrażania goniometrii; użyj standardów ISB do definiowania wspólnego układu współrzędnych34,35. Ogólnie rzecz biorąc, aby zmierzyć kąt stawu, zaznacz anatomiczne punkty orientacyjne bezpiecznym dla skóry markerem (tabela materiałów), a następnie wyrównaj środek goniometru ręcznego w górę z osią obrotu stawu, a ramiona goniometru w górę z segmentami stawu. 
		UWAGA: W przypadku obrazowania mięśnia biernego zaleca się umieszczenie interesującego go mięśnia w stosunkowo wydłużonej pozycji, aby uniknąć obrazowania luźnego mięśnia.
		<ol>
			<li>Aby odtworzyć biceps ramienny, jak pokazano w tym badaniu, uczestnicy siedzą z podpartymi stopami, plecami wyprostowanymi, ramię pod kątem 85° odwodzenia i 10° zgięcia poziomego, łokieć pod kątem zgięcia 25°, a przedramię, nadgarstek i palce w pozycji neutralnej.</li>
			<li>Aby odtworzyć piszczel przedni, jak pokazano w tym badaniu, posadź uczestników z kolanem pod kątem 60° zgięcia i kostką pod kątem 15° zgięcia podeszwowego.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Zabezpiecz kończynę uczestnika za pomocą pasków z tkaniny, aby zminimalizować ruch podczas protokołu obrazowania.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
Akwizycja obrazu
<ol start="3">
	<li>Podłącz i włącz system ultrasonograficzny. Upewnij się, że badanie jest ustawione na Układ mięśniowo-szkieletowy, wybrany jest używany przetwornik (tutaj użyliśmy 14L5), a częstotliwość nadawania jest ustawiona w zakresie 5-17 MHz (tutaj użyto 11 MHz), typowy zakres częstotliwości dla obrazowania układu mięśniowo-szkieletowego. Wyższe częstotliwości są zwykle używane do bardziej powierzchownego obrazowania, ponieważ poprawiają rozdzielczość, ale zmniejszają penetrację fal.</li>
	<li>Przejdź do ustawień systemowych, aby dostosować ustawienia przełącznika nożnego. Na potrzeby tego protokołu zalecamy ustawienie przełącznika nożnego tak, aby rozpoczynał/zatrzymywał obrazowanie. Jeśli używany przełącznik nożny ma wiele pedałów, ustaw dodatkowe pedały na "Freeze" lub "Pause" oraz "Drukuj" lub "Zapisz" obraz.</li>
	<li>Nałóż dużą ilość żelu ultradźwiękowego na głowicę głowicy.</li>
	<li>Umieść przetwornik na skórze uczestnika w przybliżonym obszarze zainteresowania.</li>
	<li>Przesuń przetwornik w krótkiej płaszczyźnie osi mięśnia. Zwróć uwagę, że przetwornik ma małą wypukłość po jednej stronie, zwaną wskaźnikiem. Strona głowicy, na której znajduje się wskaźnik, odpowiada lewej stronie obrazu ultrasonograficznego. Podczas obrazowania w krótkiej osi należy powołać wskaźnik na bok, a gdy ultrasonograf znajduje się w długiej osi, skierować wskaźnik dystalnie.</li>
	<li>Zidentyfikuj interesujący Cię mięsień w płaszczyźnie krótkiej osi (prostopadłej do kierunku włókien mięśniowych) i przesuń przetwornik dystalnie i proksymalnie, aby uzyskać pełną wizualizację ścieżki mięśniowej.
	<ol>
		<li>Zaznacz ważne anatomiczne punkty orientacyjne (tj. boczne i przyśrodkowe krawędzie mięśnia, połączenie ścięgna mięśniowego i przyczep mięśniowy) za pomocą bezpiecznych dla skóry markerów atramentowych (tabela materiałów).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Po zidentyfikowaniu i odpowiednim oznaczeniu lokalizacji mięśnia, poproś ultrasonografistę, aby przesunął przetwornik ultrasonograficzny w płaszczyźnie długiej osi (równolegle do kierunku włókien mięśniowych).</li>
	<li>Zaczynając od dystalnego lub bliższego końca mięśnia, obróć i przechyl przetwornik, aby zidentyfikować płaszczyznę pęczka w tym punkcie. Zrób znak na skórze, gdy zostanie ustalona prawidłowa pozycja przetwornika.</li>
	<li>Po ustaleniu przybliżonej płaszczyzny pęczków na całej pożądanej długości do zeskanowania, poproś ultrasonografistę o przećwiczenie podążania tą ścieżką.</li>
	<li>Aby rozpocząć zbieranie obrazów, przełącz system ultrasonograficzny w tryb EFOV-US.</li>
	<li>Zaczynając od jednego końca mięśnia, kliknij przełącznik nożny, aby rozpocząć akwizycję obrazu i powoli i nieprzerwanie przesuwaj przetwornik ultradźwiękowy w długiej osi. Po osiągnięciu końca mięśnia kliknij przełącznik nożny, aby zakończyć akwizycję obrazu.</li>
	<li>Przećwicz i upewnij się, że ścieżka przetwornika jest prawidłowa. Może to wymagać kilku obrazów treningowych przed konsekwentnym uzyskiwaniem "jakościowych" obrazów EFOV-US (patrz sekcja 2 w celu wyjaśnienia jakości obrazów).</li>
	<li>Aby zoptymalizować widoczność i klarowność obrazu, należy rozważyć dostosowanie następujących parametrów.
	<ol>
		<li>Głębokość: Jeśli akwizycja obrazu zakończy się przed uchwyceniem pożądanej długości mięśnia, zwiększ głębię obrazu (w zastosowanym tutaj systemie zwiększenie głębokości obrazu zwiększa bezwzględną długość skanu).</li>
		<li>Ostrość: Umieść strzałkę ostrości w dolnej połowie obrazu, tuż pod interesującym mięśniem.</li>
		<li>Wzmocnienie: Upewnij się, że wzmocnienie jest zrównoważone przez głębię obrazu.</li>
		<li>Prędkość: Obraz z optymalną prędkością zgodnie ze wskazówkami wskaźnika (w większości systemów wskaźnik prędkości jest wyświetlany na monitorze podczas obrazowania panoramicznego).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Po zebraniu jakościowo dobrych obrazów (krok 2.1) naciśnij pedał przełącznika nożnego Drukuj/Przechowuj lub synonimiczny przycisk na panelu sterowania, aby zapisać obraz.</li>
	<li>Powtarzaj kroki 1.13-1.16, aż uzyskasz 3 wysokiej jakości obrazy EFOV-US mięśnia.</li>
	<li>Powtarzaj kroki 1.6-1.17, aż uzyskane zostaną wszystkie interesujące Cię mięśnie.</li>
	<li>Za pomocą ręcznika delikatnie wytrzyj żel ze skóry uczestnika. Następnie poproś uczestnika, aby spłukał obszar skóry lub użył wilgotnego ręcznika, aby wytrzeć skórę, która była wystawiona na działanie żelu. Suchy.</li>
	<li>Wytrzyj żel z głowicy przetwornika i zdezynfekuj.</li>
	<li>Obrazy można eksportować jako nieskompresowane obrazy DICOM na płytę CD-DVD, dysk flash lub przez sieć lokalną na komputer.</li>
</ol>
2. Określanie "jakości" obrazu EFOV-US
<ol>
	<li>Po kroku 1.13 poproś ultrasonografistę o zidentyfikowanie i ocenę jakości kluczowych cech anatomicznych mięśnia będącego przedmiotem zainteresowania i otaczającej go anatomii. Jest to ocena jakościowa oparta na wiedzy ultrasonografisty z zakresu anatomii i echogeniczności tkanki mięśniowo-szkieletowej (zdolność tkanki do odbijania fal ultradźwiękowych). Aby obrazy EFOV-US mogły być uznane za jakościowo "dobre", powinny być spełnione następujące warunki:
	<ol>
		<li>Na każdym obrazie mięśnia o długiej osi sprawdź, czy ultrasonograf może wyraźnie zidentyfikować mięsień jako hipoechogeniczny (ciemny) kształt z hiperechogenicznymi (jasnymi) granicami, które reprezentują głęboką i powierzchowną powięź mięśniową.</li>
		<li>Pomiędzy granicami mięśni sprawdź, czy ultrasonografista może zidentyfikować tkankę łączną otaczającą pęczek mięśniowy jako hiperechogeniczne (jasne) linie. 
		UWAGA: Podczas obrazowania mięśni wieloprętowych obraz powinien również zawierać ślęgno (ścięgna) centralne, które pojawiają się w mięśniu brzucha, między głęboką i powierzchowną powięzią mięśniową, jako struktura hiperechogeniczna (jasna).</li>
		<li>Sprawdź, czy obraz nie ma nadmiernego wygięcia. Jest to zwykle sygnalizowane cieniami lub przerwami w obrazie lub postrzępioną, elastyczną linią linijki nad obrazem.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Jeśli na obrazie brakuje jednej lub więcej struktur tkankowych opisanych w ppkt 2.1, należy uznać obraz za "jakościowo słaby" i powrócić do trybu 2D na żywo.</li>
</ol>
3. Długość pęczka mięśniowego
<ol>
	<li>Aby określić ilościowo długość pęczka mięśniowego, użyj ImageJ, platformy przetwarzania obrazów o otwartym kodzie źródłowym. ImageJ można pobrać ze strony https://imagej.net/Downloads. 
	UWAGA: Chociaż ImageJ jest często implementowany24,25,31,36,37,38, kwantyfikacja długości pęczka mięśniowego może być mierzona za pomocą innego oprogramowania do przetwarzania obrazu8,39 lub niestandardowe kody40, 41.</li>
	<li>Po pobraniu otwórz obrazy ultrasonograficzne jako obrazy DICOM w ImageJ, klikając Plik | Otwórz i wybierz obraz do analizy.</li>
	<li>Aby upewnić się, że właściwości obrazu DICOM zostały zachowane, kliknij narzędzie Linia prosta w menu Narzędzia i narysuj linię prostą od 0 do 1 cm na linijce z boku obrazu ultrasonograficznego. Następnie przejdź do punktu menu Analizuj | Zmierz, aby zmierzyć wykonaną linię. Jeśli właściwości obrazu zostały zachowane, długość linii prostej powinna wynosić 1 cm.</li>
	<li>Aby zmierzyć długość pęczków na obrazie, wykonaj następujące czynności.
	<ol>
		<li>Kliknij prawym przyciskiem myszy narzędzie Linia prosta</li>.
		<li>Wybierz opcję Linia segmentowa.</li>
		<li>Przesuń kursor na obraz i kliknij na jednym końcu pszykułu, który został wybrany do pomiaru. 
		UWAGA: Pomiary należy wykonywać tylko na pęczkach, aby cała ścieżka pęczku (tj. od jednego rozcięgna do następnego rozcięgna lub rozcięgna do ścięgna centralnego) była przekonująco widoczna.</li>
		<li>Kliknij wzdłuż ścieżki, aby upewnić się, że krzywizna na ścieżce pęczku została przechwycona.</li>
		<li>Po osiągnięciu końca ścieżki fascykułu kliknij dwukrotnie, aby zakończyć linię i przejdź do Analizuj | Zmierz, aby zmierzyć długość linii. 
		UWAGA: Nowe okno "Wyniki" pojawi się przy pierwszym pomiarze. Wyświetlanymi wartościami można zarządzać w oknie Wyniki, przechodząc do punktu menu Wyniki | Ustaw wymiary.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Powtarzaj kroki 3.4.3-3.4.5, aż do wykonania wielu pomiarów pęczkowych na jednym obrazie.</li>
	<li>Zapisz wymiary fascykuł, klikając Plik | Zapisz na karcie wyników lub wartości można skopiować i wkleić do innego dokumentu/arkusza kalkulacyjnego.</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Krytyczne kroki w protokole.
Istnieje kilka kluczowych elementów umożliwiających uzyskanie wysokiej jakości obrazów EFOV-US, które pozwalają na prawidłowe i wiarygodne pomiary długości pęczków. Po pierwsze, jak wskazano w metodzie 1.1.2, ważne jest, aby ultrasonografista poświęcił czas na zapoznanie się z anatomią obrazowanego mięśnia, a także otaczających mięśni, kości i innych struktur tkanek miękkich. Poprawi to zdolność ultrasonografa do obrazowania prawidłowego mięśnia i ...

Długość pęczka jest ważnym parametrem architektury mięśni szkieletowych, który ogólnie wskazuje na zdolność mięśnia do wytwarzania siły1,2. W szczególności długość pęczka mięśnia zapewnia wgląd w bezwzględny zakres długości, na których mięsień może generować aktywną siłę3,4. Na przykład, biorąc pod uwagę dwa mięśnie o identycznych wartościach dla wszystkich izometrycznych parametrów generujących siłę (tj. średnia długość sarkomeru, kąt pennacji, fizjologiczne pole przekroju poprzecznego, stan skurczu itp.) z wyjątkiem długości pęczka, mięsień z dłuższymi pęczkami wytwarzałby swoją szczytową siłę przy większej długości i wytwarzałby siłę w szerszym zakresie długości niż mięsień z krótszymi pęczkami3. Kwantyfikacja długości pęczka mięśniowego jest ważna dla zrozumienia zarówno zdrowej funkcji mięśni, jak i zmian w zdolności mięśni do generowania siły, które mogą wystąpić w wyniku zmienionego użycia mięśni (np. unieruchomienie5,6, interwencja w ćwiczeniach7,8,9, noszenie wysokich obcasów10) lub zmiana w otoczeniu mięśnia (np. operacja transferu ścięgna11, rozproszenie uwagi kończyny12). Pomiary długości pęczka mięśniowego zostały pierwotnie uzyskane za pomocą eksperymentów ex vivo ze zwłokami, które pozwalają na bezpośredni pomiar wypreparowanych pęczków13,14,15,16. Cenne informacje dostarczone przez te eksperymenty ex vivo doprowadziły do zainteresowania wdrożeniem metod in vivo17,18,19 w celu rozwiązania pytań, na które nie można było odpowiedzieć w zwłokach; Metody in vivo pozwalają na ilościowe określenie parametrów mięśni w stanie natywnym, a także w różnych pozycjach stawów, różnych stanach skurczu mięśni, różnych stanach obciążenia lub rozładowania oraz w populacjach o różnych stanach (tj. zdrowych/rannych, młodych/starych itp.). Najczęściej ultradźwięki są metodą stosowaną do uzyskania długości pęczków mięśniowych in vivo18,19,20; jest szybsza, tańsza i łatwiejsza do wdrożenia niż inne techniki obrazowania, takie jak obrazowanie tensora dyfuzji (DTI)18,21.
Wykazano, że ultrasonografia o rozszerzonym polu widzenia (EFOV-US) jest ważną i niezawodną metodą pomiaru długości pęczka mięśniowego in vivo. Chociaż powszechnie stosowane, tradycyjne ultrasonografie (T-US) mają pole widzenia, które jest ograniczone długością matrycy przetwornika ultradźwiękowego (zwykle od 4 do 6 cm, chociaż istnieją sondy, które rozciągają się do 10 cm10)18,20. Aby przezwyciężyć to ograniczenie, Weng i in. opracowali technologię EFOV-US, która automatycznie rejestruje złożony, dwuwymiarowy obraz "panoramiczny" (o długości do 60 cm) z dynamicznego skanowania na dużą odległość22. Obraz jest tworzony poprzez dopasowanie do siebie, w czasie rzeczywistym, sekwencji tradycyjnych obrazów ultrasonograficznych w trybie B, podczas gdy przetwornik dynamicznie skanuje obiekt zainteresowania. Ponieważ sekwencyjne obrazy T-US mają duże, nakładające się na siebie obszary, niewielkie różnice między jednym obrazem a drugim można wykorzystać do obliczenia ruchu sondy bez użycia zewnętrznych czujników ruchu. Po obliczeniu ruchu sondy między dwoma kolejnymi obrazami, "bieżący" obraz jest kolejno łączony z poprzednimi obrazami. Metoda EFOV-US umożliwia bezpośredni pomiar długich, zakrzywionych pęczków mięśniowych i wykazano, że jest wiarygodna w przypadku mięśni, prób i ultrasonografów23,24,25 i ważna zarówno dla płaskich, jak i zakrzywionych powierzchni23,26.
Implementacja ultradźwięków do pomiaru długości pęczka mięśniowego in vivo nie jest trywialna. W przeciwieństwie do innych technik obrazowania, które obejmują bardziej zautomatyzowane protokoły (np. MRI, CT), ultrasonografia zależy od umiejętności ultrasonografa i wiedzy anatomicznej27,28. Istnieje obawa, że niewspółosiowość sondy z płaszczyzną pęczka może spowodować znaczny błąd w pomiarach pęczków. Jedno z badań wykazało niewielką różnicę (średnio < 3 mm) w pomiarach długości pęczków wykonanych za pomocą ultrasonografii i rezonansu magnetycznego DTI, ale pokazuje również, że precyzja pomiaru jest niska (odchylenie standardowe różnicy ~12 mm)29. Mimo to wykazano, że początkujący ultrasonografista, z praktyką i wskazówkami doświadczonego ultrasonografa, może uzyskać prawidłowe pomiary za pomocą EFOV-US23. W związku z tym należy dołożyć starań, aby zademonstrować odpowiednie protokoły w celu zmniejszenia błędu ludzkiego i poprawy dokładności pomiarów uzyskanych za pomocą EFOV-US. Ostatecznie, opracowanie i udostępnienie odpowiednich protokołów może zwiększyć liczbę eksperymentatorów i laboratoriów, którzy mogą odtworzyć dane dotyczące długości pęczków z literatury lub uzyskać nowe dane w mięśniach, które nie były jeszcze badane in vivo.
W tym protokole pokazujemy, jak zastosować metodę EFOV-US w celu uzyskania wysokiej jakości obrazów układu mięśniowo-szkieletowego, które mogą być użyte do ilościowego określenia długości pęczka mięśniowego. W szczególności zajmujemy się (a) zbieraniem obrazów EFOV-US pojedynczej kończyny górnej i pojedynczego mięśnia kończyny dolnej, (b) określaniem, w czasie rzeczywistym, "jakości" obrazu EFOV-US oraz (c) ilościowym określaniem parametrów architektury mięśni w trybie offline. Udostępniamy ten szczegółowy przewodnik, aby zachęcić do przyjęcia metody EFOV-US do uzyskiwania danych o długości pęczka mięśniowego w mięśniach, które nie zostały zbadane in vivo ze względu na ich długie pęczki.

<table><tbody><tr><td>Przetworniki liniowe 14L5</td><td>System ultrasonograficzny Siemens</td><td>10789396</td><td></td></tr><tr><td>Acuson S2000</td><td>Siemens</td><td>10032746</td><td></td></tr><tr><td>Regulowane krzesło (Biodex System)</td><td>Biodex Medical Systems</td><td>System Pro 4</td><td></td></tr><tr><td>Marker do skóry Średnia końcówka</td><td>SportSafe</td><td>n/a</td><td>Zalecany wielokolorowy 4 zestaw</td></tr><tr><td>Żel ultradźwiękowy - standardowy 8 uncji niesterylny, bezzapachowy Odcień lodowcowy</td><td>MediChoice, Owens & Drobne</td><td>M500812</td><td></td></tr></tbody></table>

uzyskiwanie wysokiej jakości obrazów ultrasonograficznych mięśni szkieletowych o rozszerzonym polu widzenia w celu pomiaru długości pęczka mięśniowego

Obtaining Quality Extended Field-of-View Ultrasound Images of Skeletal Muscle to Measure Muscle Fascicle Length

Długość pęczka mięśniowego, która jest zwykle mierzona in vivo za pomocą tradycyjnych ultradźwięków, jest ważnym parametrem określającym zdolność mięśnia do generowania siły. Jednak ponad 90% wszystkich mięśni kończyn górnych i 85% wszystkich mięśni kończyn dolnych ma optymalną długość pęczków dłuższą niż pole widzenia zwykłych tradycyjnych sond ultrasonograficznych (T-US). Nowsza, rzadziej stosowana metoda zwana ultrasonografią o rozszerzonym polu widzenia (EFOV-US) może umożliwić bezpośredni pomiar pęczków dłuższych niż pole widzenia pojedynczego obrazu T-US. Wykazano, że ta metoda, która automatycznie dopasowuje do siebie sekwencję obrazów T-US ze skanu dynamicznego, jest ważna i niezawodna w uzyskiwaniu długości pęczków mięśniowych in vivo. Pomimo licznych mięśni szkieletowych z długimi pęczkami i słuszności metody EFOV-US do wykonywania pomiarów takich pęczków, niewiele opublikowanych badań wykorzystywało tę metodę. W tym badaniu pokazujemy zarówno jak wdrożyć metodę EFOV-US w celu uzyskania wysokiej jakości obrazów układu mięśniowo-szkieletowego, jak i jak określić ilościowo długości pęczków na podstawie tych obrazów. Oczekujemy, że ta demonstracja zachęci do stosowania metody EFOV-US w celu zwiększenia puli mięśni, zarówno w populacjach zdrowych, jak i upośledzonych, dla których mamy dane dotyczące długości pęczków mięśniowych in vivo.

W celu uzyskania obrazów długiej głowy mięśnia biceps brachii oraz mięśnia tibialis anterior u 4 zdrowych ochotników zastosowano ultrasonografię z rozszerzonym polem widzenia (EFOV-US) (Tabela 1). Na Rysunku 1 przedstawiono obrazy EFOV-US obu mięśni wykonane podczas tej reprezentatywnej sesji obrazowania oraz wyróżniono ważne aspekty każdego obrazu, takie jak aponeuroza mięśnia, ścięgno centralne, przebieg pęczka itp. Po zakończeniu sesji obrazowania dla każdego mięśnia u ka...

To badanie opisuje, jak uzyskać wysokiej jakości obrazy układu mięśniowo-szkieletowego za pomocą metody ultrasonografii o rozszerzonym polu widzenia (EFOV-US) w celu pomiaru długości pęczka mięśniowego. Stosujemy tę metodę do mięśni z pęczkami, które wykraczają poza pole widzenia zwykłych tradycyjnych sond ultrasonograficznych (T-US).

Uzyskiwanie wysokiej jakości obrazów ultrasonograficznych mięśni szkieletowych o rozszerzonym polu widzenia w celu pomiaru długości pęczka mięśniowego

Muscle fascicle length, which is commonly measured in vivo using traditional ultrasound, is an important parameter defining a muscle&#8217;s force ...

Możliwość uzyskania wysokiej jakości obrazów ultrasonograficznych o rozszerzonym polu widzenia może zwiększyć liczbę mięśni, dla których mamy dane dotyczące długości pęczków in vivo. Główną zaletą ultrasonografii o rozszerzonym polu widzenia jest to, że umożliwia ona bezpośredni pomiar dłuższych zakrzywionych pęczków mięśniowych, których nie można uchwycić za pomocą tradycyjnych ultradźwięków. Metoda ta może być stosowana do ponad 90% mięśni kończyn górnych i 85% mięśni kończyn dolnych o optymalnej długości pęczka dłuższej niż pole widzenia zwykłych sond ultrasonograficznych.Pomyślne wdrożenie tej metody wymaga dobrego zrozumienia anatomii układu mięśniowo-szkieletowego. Ćwicz uzyskiwanie obrazów i ćwicz ocenę jakości obrazów. Zacznij od poświęcenia czasu na zapoznanie się z systemową metodą uzyskiwania EFOV-US oraz z anatomią mięśni, które Cię interesują.Po wyjaśnieniu protokołu badania posadź uczestnika na regulowanym krześle, które można zablokować, i wyreguluj krzesło tak, aby uczestnik był jak najbardziej wygodny, a jednocześnie zapewniał dostęp do interesującego go mięśnia. Umieść staw, który obejmuje interesujący Cię mięsień, w pozycji, którą można kontrolować i powtarzać, a

obtaining-quality-extended-field-view-ultrasound-images-skeletal

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Opisujemy nową technikę wektorowego obrazowania dopplerowskiego tkanek opartą na ultradźwiękach do pomiaru prędkości skurczu mięśni, napięcia i szybkości odkształcania z submilisekundową rozdzielczością czasową podczas dynamicznych aktywności. Podejście to zapewnia uzupełniające pomiary dynamicznej funkcji mięśni i może prowadzić do lepszego zrozumienia mechanizmów leżących u podstaw zaburzeń układu mięśniowo-szkieletowego.

Nowe zastosowanie obrazowania ultrasonograficznego układu mięśniowo-szkieletowego

Choroby nerwowo-mięśniowe często wykazują zróżnicowaną czasowo, przestrzennie niejednorodną i wieloaspektową patologię. Celem tego protokołu jest scharakteryzowanie tej patologii za pomocą nieinwazyjnych metod obrazowania metodą rezonansu magnetycznego.

Ilościowy rezonans magnetyczny w chorobach mięśni szkieletowych

Obrazowanie ultrasonograficzne 3D (3DUS) umożliwia szybką i tanią morfometrię tkanek mięśniowo-szkieletowych. Przedstawiamy protokół pomiaru objętości mięśni i długości pęczków za pomocą 3DUS.

Obrazowanie ultrasonograficzne 3D: szybka i opłacalna morfometria tkanki mięśniowo-szkieletowej

Przedstawiamy szczegółowe protokoły przeprowadzania eksperymentów dyfrakcji rentgenowskiej pod małym kątem przy użyciu nienaruszonych mięśni szkieletowych myszy. Dzięki szerokiej dostępności transgenicznych modeli myszy w chorobach ludzkich, ta eksperymentalna platforma może stanowić użyteczne stanowisko testowe do wyjaśnienia strukturalnych podstaw genetycznych chorób...

Dyfrakcja rentgenowska nienaruszonych mięśni szkieletowych myszy jako narzędzie do badania strukturalnych podstaw choroby mięśni

Ten protokół przedstawia zbiór sarkomerów, wapnia i makroskopowych danych geometrycznych z aktywnie kurczącego się trabecula serca ex vivo. Te równoczesne pomiary są możliwe dzięki integracji trzech modalności obrazowania.

Jednoczesne obrazowanie w jasnym polu, fluorescencji i optycznej koherentnej tomografii kurczących się beleczków serca ex vivo

Ten protokół wykorzystuje jednocześnie ultradźwięki w trybie ruchu i elektromiografię powierzchniową do pomiaru funkcji mięśni tułowia. Grubość mięśni i aktywacja lokalnych stabilizatorów (np. poprzecznych mięśni brzucha, wewnętrznych skośnych) i globalnych ruchów (np. skośnych zewnętrznych) jest osiągalna w określonych punktach czasowych ćwiczeń deski bocznej i martwych owadów.

Funkcja mięśni uzyskana za pomocą ultradźwięków w trybie ruchu i elektromiografii powierzchniowej podczas ćwiczeń wytrzymałościowych rdzenia

Obrazowanie ultrasonograficzne staje się coraz bardziej dostępne w warunkach klinicznych i badawczych, a spójny protokół będzie korzystny dla porównania między badaniami i interpretacji klinicznych. Ten protokół oceny ultrasonograficznej jest ważną i wiarygodną metodą oceny morfologii ścięgna Achillesa u zdrowych, ścięgnistych i zerwanych ścięgien.

Pomiar morfologii zdrowego i uszkodzonego tricepsa surae

Opisujemy protokół uzyskiwania enzymatycznie zdysocjowanych włókien o różnych długościach i typach z sześciu mięśni dorosłych myszy: trzy z nich już opisane (zginacz palca krótkiego, prostownik palca długiego, płaszczkowaty) i trzy z nich pomyślnie zdysocjowane po raz pierwszy (prostownik palucha długiego, mięsień długi długi, peroneus digiti quarti).

Nienaruszone krótkie, pośrednie i długie włókna mięśni szkieletowych uzyskane w wyniku enzymatycznej dysocjacji sześciu mięśni kończyn tylnych myszy: poza zginaczem digitorum brevis

Tutaj prezentujemy protokół oceny kruchości w warunkach okołooperacyjnych za pomocą ultrasonografii przyłóżkowej do pomiaru grubości mięśnia czworogłowego. Metoda ta stanowi praktyczną, nieinwazyjną alternatywę dla tradycyjnych metod oceny, potencjalnie poprawiając opiekę okołooperacyjną poprzez szybką identyfikację słabych pacjentów.

Identyfikacja zespołu słabości za pomocą ultrasonografii przyłóżkowej: akwizycja i ocena obrazu

Ten protokół wykorzystuje mikrotomografię komputerową, aby umożliwić ekonomiczną kwantyfikację beztłuszczowej masy, w tym mięśni szkieletowych i tkanki trzewnej, tkanki tłuszczowej i tkanki szkieletowej u małych zwierząt. Rozróżnia tkankę beztłuszczową i tłuszczową, co daje znaczące korzyści w badaniach biomedycznych, szczególnie w badaniach translacyjnych na małych zwierzętach.

Nieinwazyjna kwantyfikacja mięśni szkieletowych u małych zwierząt za pomocą mikrotomografii komputerowej

Poznaj metodę EFOV-US do uzyskiwania wysokiej jakości obrazów ultrasonograficznych mięśni szkieletowych o rozszerzonym polu widzenia. Technika ta umożliwia dokładny pomiar długości pęczków mięśniowych zakrzywionych, które wykraczają poza zasięg tradycyjnego ultrasonografu.

Uzyskiwanie wysokiej jakości obrazów ultrasonograficznych mięśni szkieletowych o rozszerzonym polu widzenia w celu pomiaru długości pęczka mięśniowego (Wideo) | JoVE Journal

Uzyskiwanie wysokiej jakości obrazów ultrasonograficznych mięśni szkieletowych o rozszerzonym polu widzenia w celu pomiaru długości pęczka mięśniowego

Przeglądaj więcej filmów