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Medicine

Coordinar Mapeo de Mecánica Hyolaryngeal en la deglución

doi: 10.3791/51476 Published: May 6, 2014

Summary

Mapeo de coordenadas es un método para documentar las características más destacadas de la biomecánica hyolaryngeal en la fase faríngea de la deglución. Esta metodología utiliza un software de análisis de imágenes para registrar las coordenadas de puntos de referencia anatómicos. Estas coordenadas se importan en una macro de excel y traducidos a variables cinemáticas de interés de utilidad en la investigación de la disfagia.

Abstract

Caracterizar el movimiento hyolaryngeal es importante a la investigación disfagia. Los métodos anteriores requieren múltiples mediciones para obtener una medición cinemática mientras que coordinar la cartografía de la mecánica hyolaryngeal utilizando Modificado Trago de Bario (MBS) utiliza un conjunto de coordenadas para el cálculo de múltiples variables de interés. Para fines de demostración, diez mediciones cinemáticas se generaron a partir de un conjunto de coordenadas para determinar las diferencias en la deglución dos tipos diferentes de bolo. Cálculos de excursión hioides contra las vértebras y la mandíbula están correlacionadas para determinar la importancia de ejes de referencia.

Para demostrar a coordinar la metodología de asignación, 40 estudios MBS fueron seleccionados al azar de un conjunto de datos de sujetos normales sanos sin deterioro tragar conocida. A 5 ml de bolo-líquido fino y unos 5 golondrinas pudín ml se midieron de cada sujeto. Nueve coordenadas, la cartografía de la base del cráneo, mandíbula, vértebras y elementos de la hyocomplejo de laringe, se registraron a los marcos de excursión hyolaryngeal mínimo y máximo. Coordenadas fueron convertidas matemáticamente en diez variables de la mecánica hyolaryngeal.

La fiabilidad entre revisores se evaluó mediante los coeficientes de correlación intraclase (CCI). Se utilizaron las pruebas t de dos colas para evaluar las diferencias en la cinemática de la viscosidad del bolo. Se correlacionaron las mediciones de excursiones hioides contra diferentes ejes de referencia. Interamericano de calificadores fiabilidad entre seis calificadores para las 18 coordenadas osciló entre ICC = 0,90 a 0,97. Una lista de diez mediciones cinemáticas se comparó por tema entre los seis evaluadores. Un caso atípico fue rechazada, y la media de las puntuaciones de fiabilidad restantes fue ICC = 0,91, 0,84 a 0,96, IC del 95%. Pruebas t de dos colas con correcciones de Bonferroni comparan diez variables cinemáticas (5 ml líquido-delgada golondrinas vs 5 ml pudín) mostraron diferencias estadísticamente significativas en la excursión hioides, el movimiento laríngeo superior, y shortenin faríngeag (p <0,005). Correlaciones de Pearson de las mediciones de excursiones hioides de dos ejes diferentes de referencia fueron: r = 0.62, r 2 = 0,38, (líquido claro); r = 0.52, r 2 = 0,27, (budín).

La obtención de las coordenadas históricas es un método confiable para generar múltiples variables cinemáticas de imágenes fluoroscópicas vídeo útiles en la investigación de la disfagia.

Introduction

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La fase faríngea de la deglución es un proceso complejo que implica más de veinte músculos y múltiples elementos esqueléticos para transferir un bolo de la cavidad oral en el esófago, mientras que la protección de la vía aérea. Precediendo a la constricción faríngea, elementos de la hyolaryngeal complejo (el hueso hioides, laringe y las estructuras asociadas, incluyendo el esfínter esofágico superior) son desplazados para convertir un conducto respiratorio en un tracto digestivo. La laringe es re-ubicado anteriormente fuera de la trayectoria de un bolo que se acerca, y el esfínter esofágico superior se estira abierto. Mediciones cinemáticas tomados de los estudios de deglución de fluoroscopia de video (también conocido como un MBS o modificados bario Estudios Tragar) son la metodología de la investigación primaria para cuantificar los múltiples movimientos de la compleja hyolaryngeal 1.

Si bien las mediciones fluoroscópicas vídeo cuantitativos son útiles para medir la función de deglución, los diferentes ejes de referenciay escalares de resultado de la medición en los hallazgos que son incompatibles entre los diferentes métodos de mediciones cinemáticas 2. El movimiento de la paciente y fluoroscopio bajo control médico manual también confunde la exactitud de la medición de este complejo proceso fisiológico. Más importante aún, las mediciones cinemáticas no reflejan necesariamente las relaciones estructura-función a importantes para evaluar la deglución desordenada. La cinemática de la hioides, en particular, han sido diseñados para seguir el movimiento en una dirección anterior o superior en referencia a un plano anatómico alineado con las vértebras. Sin embargo, esta configuración no representa la línea de acción de los músculos que sostienen la hioides.

Un mecanismo de dos eslinga de elevación hyolaryngeal en la fase faríngea de la deglución se ha identificado (Figura 1) 3,4. Los músculos suprahioideos comprenden la honda musculares anterior y los músculos faríngeos largas comprenden la posterior cabestrillo muscular. Estos músculos elevan varios elementos del complejo hyolaryngeal incluyendo el hioides, laringe, y las estructuras que forman el esfínter esofágico superior.

Mapeo de coordenadas de la mecánica hyolaryngeal utiliza nueve puntos anatómicos fácilmente identificables para mapear tres palancas esqueléticas y características de los complejos que representan puntos de fijación hyolaryngeal de la anterior y eslingas musculares posteriores (Figura 2). Durante la deglución, cada palanca esquelético y función del complejo hyolaryngeal está en movimiento. Mediante la recopilación de coordenadas, el sistema puede ser capturado en cualquier marco de tiempo. Conversión trigonométrica de coordenadas se puede utilizar para generar múltiples mediciones cinemáticas de movimiento hyolaryngeal durante la deglución. Las variables pueden ser calculadas para la comparación con los resultados reportados en la literatura, o se utilizan para generar nuevas mediciones que representan la estructura-función a las relaciones de interés.

El objetivo principal de este trabajo es demostrar un método para generar múltiples mediciones cinemáticas calculados a partir de un único conjunto de coordenadas históricas anatómicos obtenidos de Modificados Trago de Bario (MBS) de estudios. Documentamos la fiabilidad de este método mediante el uso de los coeficientes de correlación intraclase para determinar la confiabilidad inter-evaluador de 6 investigadores diferentes, incluyendo un experto, tres evaluadores con experiencia y dos novicios. A partir de los resultados cinemáticos, se evalúan las diferencias en la deglución mecánica por la consistencia del bolo. Por último, la cuestión propuesto por Molefenter y Steele relativa a la importancia del eje de referencia utilizado en la medición de movimiento hioides se dirige. Para abordar esta cuestión se comparan las mediciones de excursión hioides en referencia a las vértebras y en referencia a la mandíbula, calculado a partir del mismo conjunto de coordenadas para ambos tipos de bolo. Si estos dos métodos de medición de movimiento hioides representan la misma estructura a funcionar las relacionescadera, a continuación, los resultados deben ser fuertemente correlacionada.

Para este estudio, 40 laterales estudios visión MBS fueron seleccionados al azar de una colección de 139 estudios normales bajo un protocolo de investigación aprobado por la Junta de Revisión Institucional de la Universidad de Georgia Regents y en colaboración con el Instituto de investigación Trammell Evelyn para la voz y la deglución de la Universidad Médica de Carolina del Sur. Para demostrar la utilidad de este método, se calcularon diez variables que caracterizan la cinemática hyolaryngeal desde el mismo conjunto de datos de coordenadas (Tabla 1). Siete de estas mediciones calculadas se han utilizado previamente en la literatura incluyendo: anterior y mediciones de distancia hioides superiores en referencia a las vértebras 5; anterior y desplazamiento hioides superior como una relación de C2-4 de longitud, también en referencia a las vértebras 6; movimiento superior de la laringe en referencia a las vértebras 7; APROXIMADA hyolaryngealion 1; y excursión máxima hioides en referencia a las vértebras 1. Además, se calcularon tres medidas novedosas: el acortamiento de la faringe aproximación de los archivos adjuntos del músculo palatofaríngeo, elevación de la laringe después de una línea de acción que representa el estilofaríngeo y excursión hioides de aproximación de las inserciones de los músculos suprahioideos 4,8.

Una cabeza de expertos y anatomista cuello (WP), tres investigadores con experiencia de tomar medidas limitadas (CJ, SR, TT), y dos investigadores noveles (RS, JT) obtuvieron los datos de coordenadas cartográficas utilizando el protocolo descrito a continuación. El experto (WP) entrenó a los tres evaluadores con experiencia, y estos a su vez entrenó a los dos evaluadores principiantes. Interamericano de calificadores fiabilidad de los datos de coordenadas y los resultados calculados a partir de las coordenadas por tema fue determinada por los coeficientes de correlación intraclase 9. Dos pruebas t de cola se realizaron en cada variable para determinar statisticallY diferencias significativas en los tipos de bolo. Un coeficiente de correlación de Pearson y un coeficiente de determinación se utilizaron para evaluar la concordancia entre los resultados de excursión hioides calculados con las vértebras como eje de referencia frente a la excursión hioides con la mandíbula como un eje de referencia del 5 ml tragar líquidos delgados y 5 ml golondrina pudín.

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Protocol

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1. Configuración de un ordenador

  1. Para Macintosh, descargue el siguiente código abierto o software freeware: ImageJ, MacX Video Converter Free Edition (Mac) y QuickTime (ver tabla de material / equipo).
  2. Para una PC, descargue el siguiente código abierto o software freeware: ImageJ, MPEG Streamclip (PC) y QuickTime (ver tabla de material / equipo).

2. Preparación de los clips de vídeo

  1. La conversión de archivos. Convertir archivos de vídeo sin procesar en. Mov para la recolección de datos en ImageJ. Nota: Los vídeos utilizables deben incluir el paladar duro mandíbula, vértebras C1-C4, de la laringe y de la faringe en el campo de visión. Herramientas de procesamiento de ImageJ pueden mejorar los problemas de calidad de imagen.
    1. Con un PC, utilice MPEG Streamclip, cargue el archivo de vídeo sin procesar. Avi a través de Archivo >> Abrir archivos y seleccionar el clip que desee. Seleccione Archivo >> Exportar a QuickTime.
    2. Con un Mac, utilice MacX Video Converter, haga clic en "Add File" y seleccione el vídeo (s) para la conVersión. Varios videos pueden ser convertidos a la vez utilizando esta aplicación.
    3. En la sección Configuración de salida, haga clic en el botón Examinar y seleccione la ubicación deseada para guardar el archivo convertido.
    4. Haga clic en la ficha "a MOV". Asegúrese de que el formato de salida en la sección "Ajustes de vídeo" es MOV. Haga clic en Inicio.
  2. Edición de la longitud del clip. La memoria se limita con ImageJ. Se recomienda que se haga un expediente de cada uno de tragar.
    1. MOV Abrir. Archivo de video creado en el paso 2.1 con QuickTime (PC o Mac).
    2. Identificar 5 ml golondrinas-líquido fino y pudín de colas de audio o de secuencia trago trazadas por el protocolo MBS utilizados durante la recogida de datos.
    3. Seleccione Editar >> Recortar y ajustar la barra de corte para que se visualiza tragar líquido todo el 5 ml Thin. Haga clic en Recortar.
    4. Seleccionar File >> Export y crear un nombre de archivo que se utiliza para vincular los datos de sujetos (género, edad, etiología, forma de bolo) de cooCOORDENADAS resultados de los mapas.
    5. Repita el procedimiento para la golondrina pudding (o por cualquier otro bolo de interés).

3. De-la identificación de imágenes

  1. Si un archivo contiene toda la información de salud personal (PHI) y debe hacerse anónima, cargue el archivo utilizando Image J (Ver 04.01 a 04.02).
  2. Utilice la herramienta de rectángulo para enmarcar el estudio de la deglución para excluir PHI. Seleccione Imagen >> Recortar. A continuación, seleccione Archivo >> Guardar como >> Película QuickTime.
  3. Configure el cuadro de diálogo de la siguiente manera: Compresión >> Sorenson 3; Calidad >> Máximo, introduzca la velocidad de fotogramas adecuada (por lo general 30 fps).

4. Preparación para medir

  1. ImageJ Abrir. Haga clic en el botón ">>" icono en la barra de herramientas. Seleccione >> Flecha Herramienta de etiquetado.
  2. Subida de imágenes. Haga clic en el icono QuickTime. Seleccione "Abrir película como una pila" en el menú desplegable y localizar el clip QuickTime editado. Image J no se abrirá todo el estudio tragar debido a los límites de memoria (consulte el paso 2.2). La memoria puede ser mínimamente expandió seleccionando Editar >> Opciones >> Memoria y Temas.
  3. El procesamiento de imágenes para mejorar la calidad de la imagen. Seleccione Procesar >> Matemáticas >> Añadir. Marque la casilla de vista previa y ajustar los números a la calidad de imagen deseada. Responder afirmativamente a procesar toda la pila de imágenes.
  4. Establecer mediciones. Seleccione Analizar >> Set Medidas en el menú ImageJ. En la marca de la caja de diálogo "Stack Position" y "Invertir coordenadas Y". Desmarcar todo lo demás.
  5. Seleccione la herramienta de múltiples puntos de la barra de herramientas. Haga clic en los puntos anatómicos en secuencia (ver 5.0)
  6. Con la herramienta multipunto.
    1. Realice una medición de todos los puntos al seleccionar Analyze >> Mida desde el menú o comando de teclado + M (Control + M para PC).
    2. Eliminar todos los puntos con comando + A (control + A para PCs).
    3. Retire los puntos únicos, con solo pasar over un punto, a continuación, mantenga las teclas Comando + Opción y haga clic en el punto de ser eliminado.
    4. Mover puntos singulares pasando el cursor sobre un punto, al hacer clic, arrastrar y soltar un punto a una nueva ubicación.
    5. Mueve todos los puntos, junto con las teclas de flecha.

5. Monumentos históricos de Mapeo

  1. Comience en primer fotograma y avance a un marco claro en la fase de pre-oral. Observe la posición del bolo en el margen anterior, superior de la lengua antes de iniciar el transporte por vía oral de la deglución. Utilice este marco para establecer los primeros nueve coordenadas.
  2. Utilice la herramienta de múltiples puntos ImageJ para trazar los primeros nueve coordenadas en los siguientes puntos de referencia anatómicos (ver Figuras 3a y 3b)
  3. Registre primeros nueve coordenadas con el comando + M teclas (Control + M para PCs).
  4. Avance Marcos hasta hueso hioides ha alcanzado la posición máxima en el anterior y direcciones superiores. Confirmar máximo avanzando marcos para insure descenso del hioides comienza en el siguiente cuadro.
  5. Vuelva a colocar los puntos 1 - 5 a sus nuevas posiciones. Estas nuevas posiciones serán registradas como coordenadas 10-14.
  6. Vuelva a colocar el punto 9, que a su vez se convierte en coordinar 18 Nota:. Frames probablemente variará para los dos pasos siguientes.
  7. Localice marco que representa la máxima elevación de la laringe. Ajuste los puntos 7 y 8, que servirán como coordenadas 16 y 17.
  8. Encontrar marco (s) que representa la excursión máxima de UES, punto 6 (coordenada 15). Desde máximo de la trama hioides, localice el marco en el que el bolo se ve impedida por la UES en la hipofaringe. Ajuste el punto de coordenadas para UES del marco mínimo para representar UES coordenada máxima 18.
  9. Registre segundos nueve coordenadas con el comando + M teclas (Control + M para PCs).
  10. Para las coordenadas 19 y 20 marcan los bordes del escalar (un centavo o 1,9 cm de anillos) en el eje que representa el diámetro más largo del marcador radiopaco.
  11. Escalar Record coordina con la tecla + M comandos (control + M para PC).

6. Transformar datos de coordenadas en las mediciones cinemáticas de interés utilizando un archivo de Excel habilitado para macros (las instrucciones para esta macro se incluyen en el archivo)

Nota: Los cálculos trigonométricos incrustados en las macros de calcular mediciones cinemáticas (Figura 4).

  1. Descargar "CoordinateMapping.xlsm" de la página del artículo Jove.
  2. Siga las instrucciones en la hoja de cálculo para inicializar el archivo. La macro de inicio creará tres hojas que incluyen: resultados, datos y hoja de entrada. Nota: Los usuarios de Macintosh deben permitir a las herramientas de desarrollo de Excel ejecutar macros.
  3. Copia las coordenadas de la ventana de resultados de ImageJ y pegarlo en la celda designada en la "hoja de entrada". Ejecute la macro "datacaptureline".
  4. Los resultados aparecerán en el "resultado" de hoja. Líneas de datos de coordenadas aparecerán en la hoja de "datos".

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Representative Results

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Coeficientes de correlación intraclase (CCI) de coordenadas recogidos por seis investigadores que analizaron de forma independiente 80 archivos de vídeo de fluoroscopia (dos ensayos en bolo de 40 sujetos) oscilaron entre ICC = 0,90 a 0,97. Un desglose de la CPI de las coordenadas por el grupo es la siguiente: coordina el n º 1 - 5 (elementos esqueléticos en la excursión mínimo hyolaryngeal) media = 0,93, desde 0,91 hasta 0,95, IC del 95%; coordina # 6-9 (complejo hyolaryngeal en la excursión mínimo hyolaryngeal) media = 0,94, 092 a 0,96, IC del 95%; coordina # 10 - 14 (elementos esqueléticos de máxima excursión hyolaryngeal) media = 0,93, 0,91 a 0,95, IC del 95%; y, coordina # 15 - 18 (complejo hyolaryngeal a la máxima excursión hyolaryngeal) media = 0,96, 0,94-0,97, IC del 95%. Estos resultados indican que una fuerte confiabilidad entre jueces se puede lograr usando coordenadas de mapeo.

ICC de diez variables calculadas a partir de las coordenadas recogidos de seis evaluadores independientes por materia y bolo tragar reveladoun solo tema con un CCI = 0,54 para los 5 ml de golondrina líquido claro e ICC = 0,47. El examen visual de este estudio MBS confirmó la mala calidad de imagen. Excluyendo este tema, la media de los intervalos de confianza de todo de la CCI y el 95% es de 0,91, 0,84 a 0,96 para el resto de los archivos de MBS analizados. Estos resultados indican que entre-juez fiabilidad de las variables es útil para determinar si la calidad de imagen de los archivos particulares es aceptable.

Una comparación de los 5 ml golondrinas-delgadas de líquido y 5 ml golondrinas pudín de variable calculada utilizando una prueba t de dos colas se obtuvieron los siguientes valores de p con todas las mediciones incluidos (n = 234): Hormiga. Movimiento hioides p = 0,82, Sup. Movimiento hioides p = 0,0001, hioides Excursión (mandíbula) p = 0,09, hioides Excursión (vértebras) p = 0,0005, Sup. Movimiento de laringe p = 0,003, p = Hyolaryngeal Aproximación 0.42, laríngeo Elevación p = 0,02, faríngea acortamiento m> p = 0,0000, hioides Excursión (mandíbula, C2 - C4) p = 0,06, de laringe elevación (C2 - 4) p = 0,01 (Figura 5) (Tabla 2). Estos resultados muestran que variables cinemáticas se diferencian por la viscosidad del bolo en esta muestra aleatoria.

Un coeficiente de correlación de Pearson y un coeficiente de determinación de excursión hioides calculado con las vértebras como eje de referencia frente a la excursión hioides en comparación con la mandíbula como un eje de referencia para el 5-ml de líquido fino y 5 ml golondrinas pudín es el siguiente: r = 0,621, r 2 = 0,37 (5 ml-líquido claro), y r = 0,49, r 2 = 0,24 (5 ml pudding). Estos resultados muestran que el movimiento hioides es multifactorial; si los músculos suprahioideos únicamente desplazadas hioides, estas mediciones se correlacionaron fuertemente (> 0,90).

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. Figura 1 Ilustración de las eslingas musculares que suspenden y elevan elementos del complejo hyolaryngeal incluyendo el hioides, laringe, tirohioidea (TH), y el esfínter esofágico superior (EES):. Cabestrillo musculoso anterior 1) geniohioideo 2) anterior digástrico 3.. ) milohioideo 4) ESTILOHIOÍDEA 5) digástrico posterior..; posterior cabestrillo muscular, 6.) palatofaríngeo 7.) salpingofaríngeo 8.) estilofaríngeo.

Figura 2
Figura 2. Nueve coordenadas (en azul) Mapa del maxilar inferior, la base del cráneo y las vértebras (en rojo) y los elementos de la hyolaryngeal compleja (en verde).

Figura 3a Figura 3a. Monumentos históricos de cinco coordenadas que trazan los tres palancas esqueléticas como se visualiza en MBS (# 1 = mandíbula, donde la línea inferior del cuerpo de la mandíbula se encuentra con el contorno de la sínfisis de la mandíbula, # 2 = borde posterior del paladar duro donde cruza el borde anterior de la rama de la mandíbula, # 3 = tubérculo anterior del atlas (C1), # 4 = anterior borde inferior de C2 vértebra, # 5 = anterior borde inferior de la vértebra C4).

Figura 3b
Figura 3b. Monumentos históricos durante cuatro coordenadas que trazan los elementos del complejo hyolaryngeal incluyendo el hioides, laringe, y el esfínter esofágico superior (# 6 = col aire inferiorlumna de hipofaringe proximal al esfínter esofágico superior, # 7 = posterior, el margen inferior del cartílago cricoides en la columna de aire traqueal (laringe posterior), # 8 = anterior, el margen inferior del cartílago cricoides en la columna de aire traqueal (laringe anterior ), # 9 = anterior borde inferior del hueso hioides).

Figura 4
. Figura 4 trigonométricas transformación de datos de coordenadas: Para seguir el movimiento de un punto de referencia (. Ex hioides) contra una palanca como eje de referencia (por ejemplo, las vértebras representadas por C1-C4) primero designado coordenadas x, y: 1 = C1, 2 = C4, 3 = hioides. Así pues, b = eje de referencia, C = ángulo de interés, a = hipotenusa. * Cualquier distancia entre coordenadas se obtiene usando el teorema de Pitágoras, como lo demuestra la longitud a. ** Cualquier ángulo de interésse deducirá a partir de la ley de los cosenos, como lo demuestra el ángulo C. Desplazamiento anterior de # 3 en referencia al eje de referencia (línea b) es = yo-i, donde i '= sen (C') a 'y i = sen (C) una. Desplazamiento Superior de # 3 en referencia al eje de referencia es = ii-ii ', donde ii = cos (C) A y II' = cos (C ') a'. Estas fórmulas se pueden convertir para acomodar diversos eje de referencia que representa una de las tres palancas esqueléticas del aparato de la deglución.

La figura 5
Figura 5. Resultados que comparan una lista de variables cinemáticas calculados a partir de la comparación de coordinar 5 ml-líquido fino vs 5 ml MBS pudín golondrinas (n = 39). AH = movimiento hioides anterior, SH = movimiento hioides superior, HE m = hioides excursión en referencia a la mandible, HE v = hioides excursión en referencia a las vértebras, SupLx = movimiento laríngeo superior, HyLx = aproximación hyolaryngeal, LxEl = elevación de la laringe (hacia la base del cráneo), PhxSh = faríngea manteca, HE M * = excursión hioides en referencia a la mandíbula con un C2 - 4 escalar, LxEl * = elevación de la laringe con un C2 - 4 escalar.

Variable de medición Eje de referencia Escalar Descripción
Movimiento hioides anterior Las vértebras cm Descrito por Kim y McCullough 2008, calcula el desplazamiento de la hioides (coordinar 9) de distancia de una línea de la aproximación de las vértebras (línea coordenadas de conexión 3 y 5, que representa C1 y C4, respectivamente)
Movimiento hioides Superior Las vértebras cm Descrito por KIM y McCullough 2008, calcula el desplazamiento de la hioides (coordinar 9) en una dirección paralela a una línea de la aproximación de C1-C4 vértebras.
Excursión hioides (mandíbula) Line milohioideo de la mandíbula cm Calcula el desplazamiento del hioides hacia una línea de aproximación de la línea milohioideo de la mandíbula (Coordenadas 1 y 3). Esta medición se aproxima a la función de los músculos suprahioideos.
Excursión hioides (vértebras) Las vértebras cm Describir por Leonard et al., 2000, resuelve el anterior y superior del vector de movimiento de la hioides de distancia de una línea de aproximación de C1-C4 vértebras
Movimiento laríngeo superior Las vértebras cm Descrito por Logemann et al., 2000, calcula el desplazamiento de la laringe (coordinar 8) en una dirección paralela a una línea de la aproximación de las vértebras
Aproximación Hyolaryngeal n / a cm Descrito por Leonard et al., 2000, calcula la aproximación del hioides (coordenada 9) y la laringe (coordenada 8)
Elevación de la laringe n / a cm Calcula el desplazamiento de la laringe posterior (coordenada 7) hacia el C1 (coordenada 3) la aproximación de los archivos adjuntos del estilofaríngeo.
Acortamiento faríngea n / a cm Calcula el desplazamiento de la UES (coordenada 6) hacia el paladar duro (coordenada 2) la aproximación de los archivos adjuntos del palatofaríngeo.
Excursión hioides (mandíbula) Las vértebras C2-4 Descritos anteriormente, pero utiliza escalar de C2-C4 (coordina 4 y 5) se describe por Steele et al., 2011
Elevación de la laringe (vértebras) Las vértebras C2-4 Descrito anteriormente, pero uSES el escalar de C2-C4 (coordina 4 y 5) se describe por Steele et al., 2011

Tabla 1. Descripciones de las mediciones de desplazamiento.

Variable de medición 5 ml de líquido fina (n = 234 mediciones) 5 ml Pudding (n = 234 mediciones) valores de p
Significar SD Significar SD (2 T-test de cola)
Movimiento hioides anterior 1.10 0.41 1.11 0.40 0.82
Movimiento hioides Superior 1.49 0.66 1.76 0.75 0.0001
Excursión hioides (mandíbula) 1.37 0.48 1.45 0.48 0.09
Excursión hioides (vértebras) 1.93 0.57 2.15 0.69 0.001
Movimiento laríngeo superior 3.32 0.88 3.60 1.03 0.003
Aproximación Hyolaryngeal 1.10 0.57 1.14 0.55 0.42
Elevación de la laringe 2.53 0.67 2.70 0.76 0.02
Acortamiento faríngea 1.30 0.62 1.66 0.65 0.0000
Excursión hioides (mandíbula) 0.36 0.12 0.38 0.13 0.06
Excursión hioides (vértebras) 0.67 0.16 0.71 0.19 0.01

Cuadro 2. medias, desviaciones estándar, y los valores de p de 5 ml de líquido delgada vs 5 ml pudín.

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Discussion

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Este estudio demuestra la utilidad de un método que utiliza datos de coordenadas de puntos de referencia anatómicos para calcular múltiples mediciones cinemáticas de movimiento hyolaryngeal en la deglución. Interamericano de calificadores fiabilidad de seis evaluadores, entre ellos dos evaluadores novatos, por coordenadas y variables calculados era fuerte (ICC> 0,90). Los resultados representativos de una muestra aleatoria de adultos sanos no disfágicos mostraron diferencias en diversas variables cinemáticas en respuesta a dos tipos de bolo. También se encontró que el uso de diferentes ejes de referencia para el cálculo de la excursión del hueso hioides resultados que no estaban fuertemente correlacionadas producido.

La recopilación de datos hito anatómico reduce el tiempo y elimina la variabilidad introducida por múltiples mediciones utilizadas en otros métodos de 1,5-7. Un completo conjunto de mediciones cinemáticas se puede calcular y utilizar en un análisis análisis factorial de componentes principales o si todas las coordenadas son visibles.Alternativamente, si una pregunta de investigación implica menos variables, puede ser necesario un menor número de coordenadas para calcular una pizarra más pequeña de las mediciones de distancia. La macro de inicio determinará cuál de las coordenadas es necesario recoger. Esta técnica fue desarrollada utilizando código abierto o software disponible con el fin de fomentar un amplio uso en la investigación disfagia. Estos múltiples pasos podrían ser incorporados en el software disponible comercialmente que potencialmente podría hacer que esta técnica sea factible en un entorno clínico.

Las modificaciones en el protocolo se pueden hacer para adaptarse a las preferencias de computación. ImageJ puede leer. Avi entre otros. QuickTime fue elegido para retener la mayor resolución de la imagen con el tamaño de archivo más pequeño. La macro activado archivo de Excel se encuentra en su primera versión. A medida que se identifican y se reparan en el código de limitaciones o problemas, se subirán las versiones más recientes. Un problema conocido es que v1.0 no permite que los datos faltantes. A li actualmitation es que los resultados no se pueden generar en el SI (reportado en centímetros) y unidades anatómicas (reportados como C2 - C4 distancia) al mismo tiempo. Una solución actual es inicializar un libro de trabajo de Excel para reportar las unidades del SI y otro para reportar las unidades anatómicas utilizando los mismos datos recogidos usando ImageJ. Estas y otras cuestiones se abordarán en el tiempo por los autores (FO, WP).

Críticas a la validez y fiabilidad de este método es la consistencia en: coordinar el mapeo de puntos de referencia anatómicos y selección de fotogramas para una máxima recodificación de coordinar y mínimo. Es importante marcar puntos de referencia anatómicos de forma coherente. Como la mayoría de las mediciones cinemáticas se calculan como la diferencia en la distancia en la medición mínima y máxima, la consistencia se asegurará de que las mediciones cinemáticas representan en función del interés de tragar. La selección de monturas puede ser confundida por la recopilación de datos mal controlada en la suite de fluoroscopia donde el marco mínimo tal como se describe en cep 5.1 no se forma la imagen. Coordenadas recogidos en el máximo también pueden ser confundidos si la cámara y el movimiento del paciente es repentino. Hioides y la laringe máximos se alcanzan por lo general cerca de la misma trama, sin embargo máximos UES (que representan el acortamiento de la faringe) pueden variar. Cada cuadro representa 30mseg en el tiempo. En los casos en muchos marcos separan máxima excursión de los lugares 6-9, es importante asegurarse de que los puntos de referencia numeradas 1-5 permanecen en su lugar.

Otras limitaciones de esta técnica surgen del uso de datos de imágenes. Esta técnica infiere relaciones espaciales tridimensionales a partir de los datos de dos dimensiones. Imágenes fluoroscópicas, como las radiografías, también están sujetos a la ampliación y la distorsión, que puede afectar a la validez de estas mediciones. El logro de la fiabilidad inter o intra-evaluador, con la mala calidad de la imagen es difícil. Finalmente hay una curva de aprendizaje asociada con el logro de la confiabilidad.

En el presente estudio, la fiabilidad fue probado porla comparación de coordenadas medidos por seis evaluadores; incluyendo dos evaluadores principiantes, tres evaluadores con experiencia y un experto. Hemos encontrado que la fiabilidad influencias de formación. Acuerdo entre los calificadores novatos era ICC = 0.88, mientras que el acuerdo entre más evaluadores experimentados y expertos era ICC = 0,95. Un tema recurrente en el entrenamiento de fiabilidad fue de selección, lo que subraya la importancia de las definiciones operativas claras de mínima y máxima excursión hyolaryngeal para mejorar la fiabilidad. Por último, la calidad de imagen afecta a la fiabilidad. Mediante la comparación de una serie de variables sujetas por tema, se utilizaron los CCI para identificar los MBS con mala calidad de imagen. Para fines de investigación se propone el rechazo de las imágenes con un acuerdo entre los calificadores de ICC <0,70. En nuestra cohorte, un sujeto con un CCI = 0,54 para el 5 ml tragar líquidos delgados y CCI = 0,47 para el 5 ml pudding fue identificado. La inspección visual de los MBS confirmó que la mala calidad de la imagen podría ser identificado por el análisis estadístico.

Esta técnica permite la evaluación de la variación en el cálculo y la interpretación de las mediciones cinemáticas 2. De especial interés en la investigación disfagia es cómo se mide el movimiento del hioides y se interpreta. Excursión hioides calculado a partir de diferentes ejes de referencia no estuvo altamente correlacionada. El coeficiente de determinación muestra que el movimiento hioides medido en contra de la ONL vértebrasy predice el 37% de la varianza del movimiento hioides se compara con la mandíbula como un eje de referencia en 5 ml golondrinas-líquido fino y 24% en 5 ml golondrinas pudín. Esto indica que otro movimiento representa el movimiento hioides. El hueso hioides está unido a la base de la mandíbula y craneal por los músculos suprahioideos. Dado que la mandíbula se mantiene relativamente fija durante la deglución, el hioides se acerca la mandíbula es representativa de la contracción concéntrica de los músculos suprahioideos. Cuando se mide el movimiento hioides contra las vértebras, lo más probable es que el movimiento de la articulación atlanto-occipital (extensión de la cabeza o flexión) se combinó con el movimiento hioides atribuible a la función suprahioidea.

Medición de excursión hioides en referencia a la mandíbula por diseño representa con mayor precisión la anatomía funcional subyacente 8. Dos estudios que asocian el movimiento hioides disminuida y riesgo de aspiración encontraron resultados diferentes; uno diminishe asociadod movimiento superior del hioides y el otro movimiento anterior encontrado 6,10. Ambos medidos movimiento hioides en referencia a las vértebras. Para determinar si el movimiento hioides es un biomarcador de la aspiración, se argumenta que los estudios deben medir el movimiento del hioides en relación a las palancas esqueléticas a la que los músculos que desplazan el hioides se unen, más que en relación a la vértebra a la que no le dan.

Al utilizar las mediciones de desplazamiento en la investigación que es importante definir los correlatos anatómicos de interés. El hallazgo de que la excursión hioides calculado a partir de diferentes ejes de referencia no están altamente correlacionados subraya la necesidad de considerar qué medidas cinemáticas realmente representan. Excursión hioides en referencia a las vértebras representa la función covariante de la cabeza y la extensión del cuello y la contracción suprahioidea. Si la comprensión de la función subyacente de los músculos suprahioideos es más importante, entonces excursión hioides mide en referena vez que la mandíbula es más precisa 3,8. Las variables de la elevación laríngea y faríngea acortamiento propuestas se correlacionan con los músculos faríngeos largas, una honda posterior de los músculos que elevan la laringe inervado por los nervios craneales IX y X 3,4. Sin embargo, otros músculos ayudan en la elevación laríngea y el acortamiento de la faringe. Mapeo de coordenadas permite a los investigadores para medir una serie de variables seleccionadas, pero las variables deben ser elegidos en el contexto de una pregunta de investigación particular. Por tanto, es importante reconocer la función de covarianza de los músculos que son la base de estas mediciones.

Mapeo de datos de coordenadas se pueden utilizar en análisis morfométrico para evaluar cambios en la forma covariantes en normal y anormal para tragar 11. Análisis morfométrico del aparato hyolaryngeal indica adaptaciones musculoesqueléticas a varias enfermedades, como la deglución deterioro. El análisis morfométrico de las coordenadas de mapeo tragar funciones última instancia, puede proporcionar información más útil sobre la biomecánica de tragar y tragar deterioro que la cinemática solo. Orientaciones futuras incluyen el desarrollo de una base de datos de coordenadas para tragar fenotipo y tragar deficiencia utilizando los resultados cinemáticos y análisis morfométricos. Esta base de datos nos permitiría determinar la anatomía funcional subyacente de tragar y tragar deterioro asociado con diversas etiologías de la disfagia. Una estrategia de coordenadas también se podría aplicar a otras modalidades de imagen donde las coordenadas se pueden obtener como la resonancia magnética dinámica o 320 detectores fila TC multicorte 12.

En suma, los datos de coordenadas es útil para calcular múltiples mediciones fiables cinemáticas de movimiento hyolaryngeal en la deglución. Mediciones cinemáticas deben ser entendidos en el contexto de la pregunta de investigación y la anatomía subyacente. Algunas de las variables de desplazamiento se acoplan con la función y la s grupo muscular específicoome no lo son. Coordenadas también se pueden utilizar en el análisis morfométrico de la deglución.

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Disclosures

Los autores declaran que no tienen intereses financieros en competencia.

Acknowledgments

Los autores reconocen Kendrea Focht, cscd, CCC-SLP, y el Instituto Trammell Evelyn para la voz y la deglución de la Universidad Médica de Carolina del Sur, para el intercambio de archivos de imagen MBS utilizados para demostrar esta metodología. Estos datos fueron recolectados a través de MBS apoyo extramural financiada por Subvención Número TL1TR000061 (PI: Focht) desde el Centro Nacional para el Avance de las Ciencias de traslación y por número de concesión 1K24DC12801 (PI: Martin-Harris) del Instituto Nacional de la Sordera y Otros Trastornos de la Comunicación, y apoyo intramural de Mark y Evelyn Trammell Trust. Estos métodos fueron desarrollados originalmente por el investigador principal, mientras que el apoyo de Subvención Número F31DC011705 del Instituto Nacional de la Sordera y Otros Trastornos de la Comunicación. El contenido es de exclusiva responsabilidad de sus autores y no representa necesariamente las opiniones oficiales del Instituto Nacional de la Sordera y Otros Trastornos de la Comunicación o los Institutos Nacionalesde Salud.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
ImageJ   NIH http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html For Macintosh
MacX Video Converter Free Edition (Mac) Digiarty http://www.macxdvd.com/mac-video-converter-free/ For Macintosh
QuickTime  Apple http://support.apple.com/downloads/#QuickTime For Macintosh
ImageJ   NIH http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html For a PC
MPEG Streamclip (PC)  Squared 5 http://www.squared5.com For a PC
QuickTime Apple http://support.apple.com/downloads/#QuickTime For a PC

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References

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Coordinar Mapeo de Mecánica Hyolaryngeal en la deglución
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Thompson, T. Z., Obeidin, F., Davidoff, A. A., Hightower, C. L., Johnson, C. Z., Rice, S. L., Sokolove, R. L., Taylor, B. K., Tuck, J. M., Pearson, Jr., W. G. Coordinate Mapping of Hyolaryngeal Mechanics in Swallowing. J. Vis. Exp. (87), e51476, doi:10.3791/51476 (2014).More

Thompson, T. Z., Obeidin, F., Davidoff, A. A., Hightower, C. L., Johnson, C. Z., Rice, S. L., Sokolove, R. L., Taylor, B. K., Tuck, J. M., Pearson, Jr., W. G. Coordinate Mapping of Hyolaryngeal Mechanics in Swallowing. J. Vis. Exp. (87), e51476, doi:10.3791/51476 (2014).

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