12 marca 2021
Wideoradiografia dwupłaszczyznowa może określić ilościowo kinematykę barku z dużą dokładnością. Opisany w niniejszym dokumencie protokół został specjalnie zaprojektowany do śledzenia łopatki, kości ramiennej i żeber podczas płaskiego uniesienia kości ramiennej i określa procedury gromadzenia, przetwarzania i analizy danych. Opisano również unikatowe zagadnienia dotyczące zbierania danych.
Uważamy, że ważne jest, aby dzielić się naszym protokołem i tym, czego nauczyliśmy się przy użyciu tej technologii w naszych badaniach, ponieważ uczestnicy tych badań są narażeni na promieniowanie, a zatem margines błędu jest bardzo mały. Główną zaletą tej techniki jest dokładność, z jaką można określić ilościowo ruch stawu, co pozwala naukowcom na poszukiwanie pytań, które w innym przypadku nie byłyby możliwe. Przed rozpoczęciem analizy należy ustawić krzesło w przestrzeni obrazowania dwupłaszczyznowego tak, aby badane ramię było wyśrodkowane w przybliżeniu w punkcie, w którym przecinają się dwupłaszczyznowe wiązki promieniowania rentgenowskiego.
Poproś uczestnika, aby usiadł w wygodnej, wyprostowanej pozycji z rękami po bokach. Dostosuj wstępną pozycję krzesła w oparciu o antropometrię uczestnika, ruch, który ma być testowany, i kości, które mają być śledzone. I przymocuj kamizelkę ochronną z ołowianą podszewką na tułowiu uczestnika, aby zakryć brzuch oraz przeciwległe ramię i klatkę piersiową.
Włącz światło w źródle promieniowania rentgenowskiego systemu i podnieś system, aż cień rzucany na wzmacniacz obrazu znajdzie się na poziomie pachy uczestnika. Delikatnie przesuń uczestnika na krześle w obrębie objętości obrazu dwupłatowego, obserwując cień na wzmacniaczu. Po ustawieniu pozycji uczestnika dla obu systemów utrzymujących włączone źródło światła, poproś uczestnika o wykonanie ruchu, który będzie testowany podczas zabiegu.
Bark uczestnika powinien pozostać w polu radiologicznym. Aby zweryfikować pozycję uczestnika w sterowni, ustaw panel sterowania rentgenowskiego w tryb niskiej fluoroskopii, a generator impulsów na akwizycję 0,25 sekundy. Poproś asystenta, aby wyjaśnił uczestnikowi cały proces, w tym ostrzegł go o wszelkich dźwiękach, które może usłyszeć podczas obrazowania.
Przed rozpoczęciem obrazowania asystent powinien założyć kamizelkę ochronną wyściełaną ołowiem i oddalić się od źródeł promieniowania rentgenowskiego, zachowując przy tym wyraźną linię wzroku i komunikację z uczestnikiem. Aby uzyskać obraz, uruchom aparaty i zalej panel sterowania rentgenowskiego. Gdy system jest gotowy, poinstruuj asystenta, aby rozpoczął pobieranie obrazów radiograficznych za pomocą ręcznego zdalnego spustu.
Sprawdź obrazy po ich pozyskaniu, aby określić, czy pozycja uczestnika była zadowalająca do wizualizacji wszystkich niezbędnych kości. W przypadku akwizycji obrazu statycznego ustaw zoptymalizowaną technikę radiową na panelu sterowania rentgenowskim, zgodnie ze wstępnym obrazowaniem i poproś asystenta, aby poprosił uczestnika, aby usiadł prosto z rękami opartymi po bokach. Po uzyskaniu obrazu w tej pozycji sprawdź go pod kątem jakości, widoczności kości zainteresowania i stanu technicznego.
Po uzyskaniu optymalnego obrazu zapisz próbę z każdej kamery. W przypadku dynamicznej akwizycji obrazu, przy użyciu tych samych parametrów, ale z generatorem impulsów ustawionym na dwusekundową ekspozycję, poproś asystenta, aby ćwiczył ruch, który ma być wykonany z uczestnikiem, używając wskazówki słownej, w tempie tak, aby ruch został wykonany w ciągu dwóch sekund. Gdy uczestnik będzie gotowy, uruchom kamery i zalej panel sterowania, jak pokazano, a następnie powiadom asystenta, że system jest gotowy.
Poproś asystenta, aby zapytał, czy uczestnik jest gotowy, zanim da sygnał słowny, Gotowy i idź, tak aby uczestnik wykonał ruch, gdy asystent uruchamia system rentgenowski w celu uzyskania dynamicznego obrazu. Po uzyskaniu dobrej jakości obrazów dla wszystkich prób ruchu zapisz próby z każdej kamery. W tej reprezentatywnej analizie 52-letnia bezobjawowa kobieta została poddana testom ruchowym na dominującym ramieniu, jak wykazano.
Obrazy tomografii komputerowej stawu barkowego uzyskano również w płaszczyźnie czołowej, strzałkowej i poprzecznej, obejmując całą łopatkę, humor i klatkę piersiową. Te obrazy radiograficzne ilustrują złożoność pozyskiwania dwupłaszczyznowych zdjęć rentgenowskich barku pod niższymi kątami uniesienia kości ramiennej, wyrostek barkowy boczny i dystalny obojczyk wydają się prześwietlone w widoku zielonym, ale są dobrze uwidocznione w widoku czerwonym, ze względu na mniejszą objętość tkanek miękkich w tym obszarze. Jednak gdy ramię się unosi, większość mięśnia naramiennego zostaje wystająca na obszar, co skutkuje lepszą ekspozycją radiologiczną.
Jak zaobserwowano w tej analizie kinematycznej, ruch ramienny składał się z uniesienia i niewielkiej rotacji zewnętrznej i był na ogół w płaszczyźnie tylnej do łopatki. Ruch klatki piersiowej łopatki składał się z rotacji w górę z pochyleniem do tyłu i niewielką rotacją wewnętrzno-zewnętrzną. Podczas próby ruchowej minimalna odległość podbarkowa zmniejszała się do około 90 stopni humoralnego uniesienia klatki piersiowej, w którym to momencie odległość zaczęła się zwiększać.
Średnia odległość podbarkowa przebiegała według podobnej trajektorii. Minimalna odległość podbarkowa podążała za trajektorią komplementarną do metryki powierzchni, tak że minimalna odległość była zwykle mniejsza, gdy powierzchnia była większa. Ćwiczenie ruchu przez uczestnika ma kluczowe znaczenie dla upewnienia się, że rozumie procedurę i że może wykonać pożądany ruch w odpowiednim tempie i czasie.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Dwupłaszczyznowa wideoradiografia stanowi wysoce precyzyjną metodę ilościowego pomiaru kinematyki barku. Niniejszy protokół koncentruje się na śledzeniu łopatki, kości ramiennej oraz żeber podczas planarnego uniesienia ramienia.
Dokładna kwantyfikacja kinematyki stawów jest niezbędna do zrozumienia biomechanicznych podstaw schorzeń układu mięśniowo-szkieletowego oraz oceny interwencji terapeutycznych. Biplanarne wideoradiografie zapewniają wysokoprecyzyjne trójwymiarowe śledzenie ruchu, co umożliwia mechanistyczną redukcję ryzyka w przedklinicznej walidacji celów terapeutycznych w patologiach związanych z barkiem. Możliwość ta zwiększa pewność prognostyczną w identyfikacji głównych kandydatów na leki poprzez powiązanie wyników funkcjonalnych ze zmianami strukturalnymi w modelach chorobowych.
Metoda ta integruje się z kontinuum odkryć, od walidacji celu po ocenę przedkliniczną, w której precyzyjne fenotypowanie kinematyczne dostarcza informacji niezbędnych do podjęcia decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go).