Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Yutkunma içinde Hyolaryngeal Mekanik Koordinat Dönüşümü

doi: 10.3791/51476 Published: May 6, 2014

Summary

Koordinat haritalama yutma faringeal aşamasında hyolaryngeal biyomekanik belirgin özellikleri belgeleyen bir yöntemdir. Bu metodoloji anatomik yerlerinden koordinatlarını kaydetmek için görüntü analiz yazılımı kullanır. Bu koordinatlar bir excel makro içine ithal ve yutma güçlüğü araştırma yararlı ilgi kinematik değişkenleri çevrilir.

Abstract

Hyolaryngeal hareketini karakterize yutma güçlüğü araştırma önemlidir. Önceki yöntemler, ilgi birden fazla değişken hesaplamak için koordinatlarının bir set kullanır Modifiye Baryum kırlangıç ​​(MBS) kullanılarak hyolaryngeal mekaniğinin haritalama koordinatı ise bir kinematik ölçümü elde etmek için çoklu ölçümler gerektirir. Gösteri amaçlı, on kinematik ölçümleri iki farklı hap türlerini yutma farklılıkları belirlemek için koordinatları kümesi elde edilmiştir. Vertebra ve alt çenenin karşı hyoid gezi Hesaplamalar referans eksenlerinin önemini belirlemek için ilişkilidir.

Haritalama yöntemi koordine göstermek için, 40 MBS çalışmalar rastgele bilinen hiçbir yutma bozukluğu olan sağlıklı normal bir veri kümesi seçildi. A 5 ml ince sıvı bolus ve 5 ml puding yutar her konu ölçüldü. Kafa tabanı, mandibula, omurlar ve Hyo unsurları haritalama Dokuz koordinatlar,laringeal karmaşık, minimum ve maksimum hyolaryngeal gezi kare olarak kaydedildi. Koordinatlar matematiksel hyolaryngeal mekaniği on değişkenlere dönüştürülmüştür.

Görüşmeciler arası güvenirlik içi korelasyon katsayıları (ICC) tarafından değerlendirildi. İki kuyruklu t-testi bolus yoğunluğunun tarafından Kinematikte farklılıkları değerlendirmek için kullanıldı. Farklı referans eksenleri karşı Hiyoid gezi ölçümleri korelasyon. 0.97 - 18 koordinatları için altı değerlendirmeci arasında arası güvenilirlik ICC = 0.90 arasında değişmektedir. On kinematik ölçümler bir barut altı değerlendirmeci arasında konuya göre karşılaştırılmıştır. Bir Aykırı reddetti, ve kalan güvenilirlik puanlarının ortalaması ICC = 0.91, 0.84 oldu - 0.96,% 95 CI. On kinematik değişkenleri (5 ml ince sıvı vs 5 mi puding yutar) karşılaştıran Bonferroni düzeltmeleri ile iki yönlü t-testi Hyoid gezi, superior laringeal hareket, ve yutak shortenin istatistiksel olarak anlamlı farklılık gösterdig (p <0.005). R = 0.62, R2 = 0.38 (ince sıvı);: referans iki farklı eksen ikinci dil kemiği gezi ölçümlerinin Pearson korelasyonlar r = 0.52, r 2 = 0.27, (puding).

Dönüm noktası koordinatları elde disfaji araştırmalarda yararlı bir video floroskopi görüntüleri birden kinematik değişkenleri oluşturmak için güvenilir bir yöntemdir.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Yutma yutak faz hava yolunu korurken, yemek borusu içine, ağız boşluğu bir bolus aktarmak için yirmi kas ve birden fazla iskelet elemanları içeren karmaşık bir süreçtir. Yutak daralma, hyolaryngeal kompleksin elemanlarını (dil kemiği, gırtlak ve üst özofagus sfinkter de dahil olmak üzere ilişkili yapıları) önce gelen bir sindirim sistemi bir solunum kanalı dönüştürmek için yer değiştirir. Gırtlak öne uzaklıkta yaklaşan bolusun yörünge re-bulunur, ve üst özofagus sfinkter açık gerilir. (Ayrıca bir MBS olarak bilinen ya da baryum Swallow Çalışmaları Modifiye) Video floroskopi yutma çalışmalardan alınan kinematik ölçümler hyolaryngeal kompleksinin 1 birden hareketlerini ölçmek için birincil araştırma metodolojisi vardır.

Sayısal bir video floroskopi ölçümleri yutma fonksiyonu, farklı referans ekseni ölçmek için yararlı olsa da,ve kinematik ölçümleri 2 farklı yöntemler arasında uyumsuz bulgular ölçüm sonucu skalerler. Manuel klinik kontrol altında hasta ve fluoroskop hareketi, aynı zamanda, bu karmaşık bir fizyolojik süreci ölçüm doğruluğunu karıştırmaktadır. Daha da önemlisi, kinematik ölçümleri mutlaka düzensiz yutma değerlendirilmesi için önemli bir yapı-fonksiyona ilişkileri yansıtmıyor. Özellikle Hyoid kinematiği omurları ile uyumlu bir anatomik düzlemine göre bir ön ya da üstün bir yönde hareketini takip etmek için tasarlanmıştır. Ancak, bu yapılandırma dil kemiği askıya kas aksiyon çizgisini temsil etmez.

Yutma yutak aşamasında hyolaryngeal yükselmesinin bir, iki askı tertibatı (bkz. Şekil 1) 3.4 belirlenmiştir. Suprahyoid kas anterior kas sapan oluşturan ve uzun yutak kasları p içermektedirkas sapan osterior. Bu kaslar hyoiddeki, gırtlak ve üst özofagus sfinkter oluşturan yapılar dahil hyolaryngeal kompleksinin çeşitli unsurları yükseltmek.

Hyolaryngeal mekaniğinin koordinat haritalama anterior ve posterior kas sapanlar (Şekil 2) hyolaryngeal karmaşık temsil bağlantı noktalarının üç iskelet kollarını ve özellikleri harita dokuz kolayca tanımlanabilir anatomik işaretleri kullanır. Yutma esnasında hyolaryngeal kompleksin her bir iskelet kolu ve özelliği, hareket eder. Koordinatları toplayarak, sistem herhangi bir zaman dilimi içinde yakalanabilir. Koordinatlar trigonometrik dönüşüm yutma esnasında hyolaryngeal hareketinin çok kinematik ölçümler oluşturmak için de kullanılabilir. Değişkenler literatürde bildirilen bulgularla karşılaştırma için hesaplanan ya da ilgi yapı-to-işlev ilişkileri temsil eden yeni ölçümler oluşturmak için de kullanılabilir.

Bu çalışmanın temel amacı Modifiye Baryum Swallow (MBS) çalışmaları toplanan anatomik dönüm noktası koordinatları tek bir set hesaplanan birden kinematik ölçümleri üreten bir yöntem göstermektir. Biz bir uzman, deneyimi olan üç gözlemcinin, ve iki acemiler dahil olmak üzere 6 farklı araştırmacıların hakemlerarası güvenilirliğini belirlemek için içi korelasyon katsayıları kullanılarak bu yöntemin güvenilirliğini belgelemek. Kinematik sonuçlarından, bolus tutarlılık tarafından mekaniği yutma farklılıklar değerlendirilmiştir. Son olarak, hiyoid hareketinin ölçülmesi kullanılan referans ekseninin önemine ilişkin Molefenter ve Steele tarafından önerilen soru ele alınmaktadır. Biz vertebra referans ve hem bolus türleri için koordinat aynı kümesinden hesaplanan mandibula, referans Hyoid gezi ölçümlerinin karşılaştırılması Bu soru yaklaşım. Hyoid hareketinin ölçülmesi bu iki yöntem ilişkileri çalışması için aynı yapıyı temsil edersekalça, daha sonra sonuçları güçlü bir korelasyon olmalıdır.

Bu çalışma için, 40 yan görünüm MBS çalışmalar rastgele Gürcistan Regents Üniversitesi Kurumsal Değerlendirme Kurulu ve Voice Evelyn Tramell Enstitüsü ile araştırma işbirliği tarafından onaylanan ve Tıp Üniversitesi Yutkunma bir araştırma protokolü kapsamında 139, normal çalışmaların koleksiyonundan seçildi Güney Carolina. Bu yöntemin kullanılmasını göstermek için, hyolaryngeal kinematik karakterize On değişkenler koordinat aynı veri kümesi (Tablo 1) hesaplandı. Bu hesaplanan ölçümlerin yedi de dahil olmak üzere, daha önce literatürde kullanılmıştır: anterior ve vertebra 5'e referansla daha üstün hiyoid ölçümleri; anterior ve vertebra 6'ya referans olarak C2-4 uzunluğunda bir oranı olarak üstün hiyoid yer değiştirme; Omurlar 7 referans gırtlak üstün hareketi; hyolaryngeal approximation 1; ve özellikle de omurlarda 1 referans olarak en fazla dil kemiği gezi. Buna ek olarak, üç roman ölçümleri hesaplandı: farenks kısalma suprahyoid kasların 4,8 ekleri yaklaşan palatopharyngeus kas ekleri, stylopharyngeus temsil eden bir eylem çizgisini takip laringeal yükseklik ve hiyoid gezi yaklaşıldığıdır.

Bir uzman baş ve boyun anatomist (WP), sınırlı deneyim alarak ölçümleri (CJ, SR, TT), ve iki acemi araştırmacı (RS, JT) ile üç araştırmacılar aşağıda açıklanan protokolü kullanılarak harita verileri koordinat elde. Uzman (WP) tecrübesi ile üç derecelendiricilerin eğitilmiş ve bu sırayla iki acemi derecelendiricilerin eğitimli. Konuya göre koordinatları hesaplanmıştır koordinat veri ve sonuçların arası güvenilirlik içi korelasyon katsayıları 9 belirlendi. İki kuyruklu t-testi İstatistiksel belirlemek için her bir değişken üzerinde yapıldıbolus tiplerinde y önemli farklılıklar. Pearson korelasyon katsayısı ve kararlılık katsayısı 5 ml ince sıvı yutmak ve 5 ml için bir referans ekseni olarak mandibuladan Hyoid gezi karşı bir referans ekseni olarak omurları ile hesaplanan Hyoid gezi sonuçlar arasındaki anlaşmayı değerlendirmek için kullanıldı puding yutmak.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1.. Bir bilgisayar yapılandırma

  1. ImageJ, MacX Video Converter Free Edition (Mac) ve QuickTime (malzeme / teçhizat tabloya bakınız): Macintosh için, aşağıdaki açık kaynak ya da ücretsiz yazılımı indirin.
  2. ImageJ, MPEG Streamclip (PC) ve QuickTime (malzeme / teçhizat tabloya bakınız): Bir PC için, aşağıdaki açık kaynak ya da ücretsiz yazılımı indirin.

2.. Video klipleri hazırlanması

  1. Dosya dönüştürme. ImageJ veri toplama için. Mov içine ham video dosyalarını dönüştürebilirsiniz. Not: Kullanılabilir videolar mandibula, sert damak, C1-C4 vertebra, görüş alanında gırtlak ve yutak içermelidir. ImageJ işleme araçları görüntü kalitesi sorunları artırabilir.
    1. Bir PC ile, MPEG Streamclip, >> Dosya aracılığıyla Açık Dosyaları ham. Avi video dosyası yüklemek kullanmak ve istenen klibi seçilmesi. Dosya Seç >> QuickTime İhracat.
    2. Mac, MacX Video Converter kullanmak ile, "Dosya Ekle" butonuna tıklayınız ve işbirliği için video (lar) seçinnSürüm. Çoklu video bir kez bu uygulamayı kullanarak da dönüştürülebilir.
    3. Çıktı Ayarları bölümünde, Gözat düğmesini tıklayın ve dönüştürülmüş dosyayı kaydetmek istediğiniz konumu seçin.
    4. "MOV" sekmesine tıklayın. "Video Settings" bölümünde Çıktı Biçimi MOV olduğundan emin olun. Başlat düğmesini tıklatın.
  2. Düzenleme klip uzunluğu. Bellek ImageJ ile sınırlıdır. Her yutmak, bir dosya yapılmış olması tavsiye edilir.
    1. Açık MOV. QuickTime (PC veya Mac) kullanarak adım 2.1 oluşturulan video dosyası.
    2. Veri toplama sırasında kullanılan MBS protokolü tarafından belirtilen ses kuyruklar veya yutmak dizisi ile 5 ml ince sıvı ve puding yutar belirlemek.
    3. Düzenle >> Trim seçin ve tüm 5 ml İnce Akışkan yutmak görüntülenmiştir böylece kırparak çubuğunu ayarlayın. Döşeme tıklayın.
    4. Dosya >> ver'i seçin ve coo için konunun verilerini (cinsiyet, yaş, etiyoloji, bolus tipi) bağlamak için kullanılacak bir dosya adı oluşturmakharitalama sonuçlarını rdinate.
    5. Puding Kırlangıcın için (veya herhangi diğer ilgi bolus için) tekrarlayın.

3.. Görüntüleri De-belirlenmesi

  1. Bir dosya herhangi bir kişisel sağlık bilgileri (PHI) içerir ve de-tespit edilmesi gerekiyorsa, Görüntü J kullanarak dosya upload (4,1-4,2 bakınız).
  2. PHI dışlamak için yutma çalışma çerçeve dikdörtgen aracını kullanın. Resim >> Kırp seçeneğini belirleyin. Sonra Dosya >> Farklı Kaydet >> QuickTime Film.
  3. Aşağıdaki gibi diyalog kutusunu yapılandırın: Sıkıştırma >> Sorenson 3; Kalite >> Maximum, uygun kare hızı (genellikle 30 fps) girin.

4.. Ölçmek için hazırlanıyor

  1. Açık ImageJ. Araç çubuğundaki ">>" simgesine tıklayın. >> Ok Etiketleme Araçlar'ı seçin.
  2. Görüntü aktarma. QuickTime simgesine tıklayın. Menüsünden açılan "bir yığın olarak aç film" seçeneğini seçin ve düzenlenmiş QuickTime klibi bulun. Image J nedeniyle hafıza limitleri tüm kırlangıç ​​çalışmayı açın (adım 2.2) olmaz. Bellek minimal >> Düzenle seçerek açılabilir Seçenekler >> Bellek ve konu.
  3. Görüntü kalitesini artırmak için görüntü işleme. Seçin işlem >> Matematik >> ekleyin. Önizleme kutusunu işaretleyin ve istenilen görüntü kalitesine numaralarını ayarlamasını. Görüntülerin tüm yığınını işlemek için evet cevap.
  4. Ölçümleri ayarlayın. >> ImageJ menüden Set Ölçümleri analiz seçin. Diyalog kutusu işareti "Yığın Pozisyonu" ve "Invert Y koordinatları" de. Başka kaldır şey.
  5. Araç çubuğundan çoklu aracını seçin. Sırayla anatomik noktalara tıklayınız (5.0 bakınız)
  6. Çoklu aracını kullanma.
    1. Menüsünden veya klavye komutuyla + M (PC'ler için kontrol + M) dan analiz >> Tedbir seçerek tüm noktaları bir ölçüm almak.
    2. Komutu ile tüm noktaları + A (kontrol + PC'ler için A) sökün.
    3. O gelerek noktaların tek tek kaldırbir noktaya ver, sonra komut seçeneği tuşlarını basılı tutun ve kaldırılacak noktaya tıklayın.
    4. , Bir noktanın üzerine gelerek tıklayıp, sürükleyerek ve yeni bir konuma bir noktaya bırakarak tekil noktalarını taşıyın.
    5. Ok tuşları ile birlikte tüm noktalarını taşıyın.

5.. Haritalama Merkezi

  1. Öncesi sözlü aşamasında net bir çerçeveye ilk çerçeve ve önceden başlayın. Yutma öncesinde oral taşıma başlamasından dilin ön, üst kenar üzerinde bolus konumunu dikkate alınmalıdır. Ilk dokuz koordinatlarını belirlemek için bu çerçeve kullanın.
  2. Aşağıdaki anatomik yerlerinden de ilk dokuz koordinatlarını haritaya ImageJ çoklu nokta aracını kullanın (Şekil 3a görmek ve 3b)
  3. Komut + M tuşları (PC'ler için kontrol + M) kullanılarak ilk dokuz koordinatlarını kaydetmek.
  4. Hyoid kemik anterior ve superior yönde maksimum konuma ulaşmıştır kadar avans çerçeveleri. Ins çerçeveleri ilerleyen tarafından maksimum onaylayınhyoiddeki ve ure iniş aşağıdaki çerçeve başlar.
  5. Yeni konumlarına 5 - Puanlar 1 taşınmaya. 10-14 koordinatları gibi bu yeni pozisyonlar kaydedilecektir.
  6. Sırayla 18 koordinat olur Noktası 9, taşınmaya Not:. Çerçeveleri olasılıkla önümüzdeki iki adım için değişecektir.
  7. Maksimum laringeal yükseklik gösteren bir kareyi bulmak. 16 ve 17 koordinatları olarak hizmet verecek noktaları 7 ve 8, ayarlayın.
  8. UES'in maksimum gezi, gelin 6 (15 koordinat) temsil çerçevesi (ler) bulun. Maksimum Hyoid çerçeveden, bolus hipofarenkste UES tarafından engellenmektedir kareyi bulmak. UES azami 18 koordine temsil etmek için minimum çerçeveden UES'in için noktası koordinat ayarlayın.
  9. Komut + M tuşları (PC'ler için kontrol + M) kullanılarak ikinci dokuz koordinatlarını kaydetmek.
  10. Koordinatları için 19 ve 20 radyoopak marker en uzun çapı temsil ekseninde skaler kenarlarını (a peni ya da 1.9 cm halkası) işaretleyin.
  11. Tutanak skaler Komut + M tuşunu kullanarak koordinatlarıs (kontrol + PC'ler için M).

6.. Makro kullanarak ilgi kinematik ölçümleri veri koordinat Transform (bu makro için talimatlar dosyasına dahil edilir) Excel dosyasını etkin

Not: makrolar imbedded trigonometrik hesaplamalar kinematik ölçümleri (Şekil 4) hesaplamak.

  1. Vallahi makale sayfasında "CoordinateMapping.xlsm" indirin.
  2. Dosyayı başlatmak için tablo üzerinde yönergeleri izleyin. Sonuçları, veri, ve giriş bilançosu: başlatma Makro üç dahil sayfaları yaratacak. Not: Macintosh kullanıcıları makroları çalıştırmak için Excel'de geliştirici araçlarını etkinleştirmek gerekir.
  3. Kopya ImageJ sonuçları penceresinden koordinatları ve "giriş sayfasındaki" olarak belirlenen hücre içine yapıştırın. "Datacaptureline" makro çalıştırın.
  4. Sonuçlar "sonuçları" sayfasında görünecektir. Koordinat verilerinin Lines "veri" sayfasında görünecektir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Içi korelasyon katsayıları bağımsız 80 Video floroskopi dosyalarını (40 denek iki hap deneme) analiz altı araştırmacılar tarafından toplanan koordinatların (ICC) arasında değişmekteydi ICC = 0,90-0,97. Aşağıdaki gibi grup tarafından ICC koordinatlarına arasında bir dökümünü: # 1 koordinatları - 5 (minimum hyolaryngeal gezi İskelet elemanları) ortalama = 0.93, 0,91-0,95,% 95 CI; , - 9 (minimum hyolaryngeal gezi de hyolaryngeal kompleks) ortalama = 0.94, 092 - 0.96,% 95 CI 6. koordinatları 10. koordinatları - 0.95,% 95 CI - 14 (maksimum hyolaryngeal gezi İskelet elemanları) = 0.93, 0.91 ortalama; (maksimum hyolaryngeal gezi de hyolaryngeal kompleks) 18 ortalama = 0.96, 0.94 - - 0.97,% 95 CI ve 15. koordinatları. Bu sonuçlar hâkim arasında güçlü bir güvenilirlik elde eşleme koordinat olduğunu göstermektedir.

ICC konusuna ve bolus tarafından altı bağımsız gözlemcilerden toplanan koordinatları hesaplanmıştır on değişkenlerin yutmak ortayaUCM ile tek bir konu = 5 ml ince sıvı yutma ve ICC = 0.47 için 0.54. Bu MBS çalışmanın görsel muayene, kötü görüntü kalitesi doğruladı. Bu konu hariç, tüm ICC'ler ve% 95 güven aralıkları ortalama, 0.91 olduğunu Analiz MBS dosyaların kalanı için 0,84-0,96. Bu sonuçlar, değişkenler arası yargıç güvenilirlik, belirli dosyaların görüntü kalitesi kabul edilebilir olup olmadığını belirlemek için yararlı olduğunu göstermektedir.

Bir iki kuyruklu t testi kullanılarak 5 ml ince sıvı yutar ve hesaplanan değişken tarafından 5 ml puding kırlangıçlar karşılaştırılması (n = 234) dahil tüm ölçümleri ile aşağıdaki p-değerleri vermiştir: Ant. Hyoid Hareket p = 0.82, Sup. Hyoid Hareket p = 0.0001, Hiyoid Gezi (çene) p = 0.09, Hiyoid Gezi (vertebra) p = 0.0005, Sup. Larenks Hareket p = 0.003, Hyolaryngeal Yaklaşım p = 0.42, Larenks Yükseklik p = 0.02, Farengeal kısalık m> p = 0.0000, Hiyoid Gezi (mandibula, C2 - C4) p = 0.06, Larenks Elevation (C2 - 4) p = 0.01 (Şekil 5) (Tablo 2). Bu sonuçlar kinematik değişkenleri bu rastgele örnekte bolus yoğunluğunun göre farklılık göstermek.

Aşağıdaki gibi bir Pearson korelasyon katsayısı ve 5 ml ince sıvı ve 5 ml puding yutar için bir referans ekseni olarak mandibuladan Hyoid gezi karşı bir referans ekseni olarak omurları ile hesaplanan Hyoid gezi kararlılık katsayısı: r = = 0.49 0,621, R2 = 0.37 (5 mi ince-sıvı), ve R, R 2 = 0.24 (5 mi puding). Bu sonuçlar, hyoid hareket multifaktöryeldir gösterir; suprahyoid kaslar sadece dil kemiği yerinden, daha sonra bu ölçümler kuvvetle (> 0.90) bir korelasyon olacaktır.

n "fo: src =" / files/ftp_upload/51476/51476fig1highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/51476/51476fig1.jpg "/>
. Hyoiddeki, gırtlak, tirohiyoid (TH), ve üst özofagus sfinkter (UES) dahil hyolaryngeal kompleksinin unsurlarını askıya ve yükseltmesine kas sapanlar Şekil 1. Örnek:. Anterior kas sapan 1) 2 geniohyoid) ön digastrik 3... ) 4 mylohyoid) 5 stylohyoid) posterior digastrik..; kas sapan 6 posterior.) palatopharyngeus 7..) salpingopharyngeus 8..) stylopharyngeus.

Şekil 2,
Şekil 2.. Nine koordinatlar (mavi) (kırmızı) çene, kafatası tabanı ve vertebra harita ve (yeşil) hyolaryngeal karmaşık unsurları.

Şekil 3a, Şekil 3a. Mandibula gövdesinin alt çizgi mandibulanın simfizis hatlarını karşılayan MBS (# 1 = mandibul görüntülendi olarak üç iskelet kollarını haritalama beş koordinatlar için Merkezi, sert damak arasında 2 = arka kenarı nerede Bu mandibulanın ramus ön kenarı haçlar, atlas # 3 = anterior tüberkül (C1), C2 vertebra arasında 4. = ön alt kenarı, # 5 = anterior C4 vertebra alt kenarı).

Şekil 3b
Şekil 3b. Merkezi hyoiddeki, gırtlak ve üst özofagus sfinkter (# 6 = aşağı hava col dahil hyolaryngeal kompleksinin unsurları haritalama dört koordinatları içinUMN üst özofagus sfinkter, # 7 = posterior, trakea hava sütununda (posterior larinks) de krikoid kıkırdağın alt boşluğuna hipofarinks proksimal içinde 8. = anterior, trakea hava sütununda (anterior larinks de krikoid kıkırdak aşağı marj ), # 9 = anterior hyoid kemiğin alt kenarı).

Şekil 4,
. Koordinat verileri Şekil 4 trigonometrik dönüşüm: İlk adayı x (örneğin omurlar C1-C4 tarafından temsil) referans ekseni olarak bir kolu karşı bir dönüm noktası (. Ex hyoid) hareketini izlemek için, y koordinatları: 1 = C1, 2 = C4, 3 = hiyoid. Öyleyse, referans b = ekseni, faiz C = açısı, bir = hipotenüs. * Koordinatlar arasında herhangi bir mesafe uzunluğu a gösterdiği gibi Pisagor teoremi kullanılarak elde edilir. ** Ilgi Herhangi açısıreferans eksenine (line b) referans içerisinde 3. açısı C. Anterior değiştirmesi ile ortaya gibi cosines yasasını kullanarak elde edilir = l'-i nereye i '= sin (C') a 've i = olduğunu sin (C) a. Referans eksenine referans 3. üstün deplasman = II-II ', ii = cos (C) a ve II' = cos (C ') bir' dir. Bu formüller yutma tertibatının üç iskelet kollarından birini temsil eden, çeşitli referans eksenine karşılamak için dönüştürülebilir.

Şekil 5,
Şekil 5,. 5 ml karşılaştırma koordinat ince sıvı vs 5 mi puding MBS kırlangıçlar (n = 39) için hesaplanan kinematik değişken bir barut karşılaştırma sonuçları. AH = anterior Hyoid hareketi, SH = üstün Hyoid hareketi, HE = hiyoid m m referansla geziandible, HE v = Hyoid Omurlar referans gezi, SupLx = superior laringeal hareketi, HyLx = hyolaryngeal yaklaşım, (kafa tabanına doğru) LxEl = laringeal yükseklik, PhxSh = yutak kısalma, HE bir C2 ile çeneye referans * = Hyoid gezi m - 4 skaler, LxEl * = gırtlak yükseklik bir C2 - 4 skaler.

Ölçüm Değişken Referans ekseni Sayısal Tanım
Anterior Hyoid hareketi Omurga cm Kim ve McCullough 2008 tarafından tanımlanan, hyoiddeki deplasmanını hesaplar (sırasıyla C1 ve C4 temsil bağlantı hattı koordinatlar 3 ve 5) uzak omurları yaklaşan bir hattan (9 koordinat)
Üstün Hyoid hareketi Omurga cm K tarafından açıklananim ve McCullough 2008, C1-C4 yaklaşan bir omurga hattına paralel bir yönde (9 koordinat) Hyoid yer değiştirmesini hesaplar.
Hyoid gezi (çene) Mandibula mylohyoid hattı cm Mandibula mylohyoid hattını (Koordinatlar 1 & 3) yaklaşan bir çizgiye doğru hyoiddeki yer değiştirmesini hesaplar. Bu ölçüm suprahyoid kas fonksiyonunu yaklaşmaktadır.
Hyoid gezi (vertebra) Omurga cm Leonard ve arkadaşları tarafından açıklayın., 2000, C1-C4 vertebra yaklaşan anterior ve uzak bir hattan hyoiddeki hareketinin üstün vektör giderir
Superior laringeal hareketi Omurga cm Logemann et al., 2000 tarafından tanımlanan, yaklaşan bir omurga hattına paralel bir yönde gırtlak yer değiştirmesini (8 koordinatı) hesaplar
Hyolaryngeal yaklaşım n / a cm Leonard et al., 2000 tarafından tarif, hyoiddeki yakınlaştırılmasına hesaplar (9 koordinat) ve gırtlak (8 koordinat)
Larenks yükseklik n / a cm Stylopharyngeus eklerini yaklaşan C1 doğru posterior gırtlak (7 koordinat) (3 koordinat) yer değiştirmesini hesaplar.
Farengeal kısalma n / a cm Palatopharyngeus ve ekleri yaklaşan sert damakta doğru UES 'ın deplasman (6 koordinat) (2 koordinat) hesaplar.
Hyoid gezi (çene) Omurga C2-4 Yukarıda tanımlanan, ancak C2-C4 skaler kullanır (4 koordinatları ve 5) Steele ve diğerleri tarafından tarif edildiği., 2011
Larenks yükseklik (vertebra) Omurga C2-4 U, yukarıda tanımlanan, ancakses C2-C4 skalar (4 koordinatları ve 5) Steele ve diğerleri tarafından tarif edildiği., 2011

Tablo 1. Deplasman ölçümlerinin Açıklamaları.

Ölçüm Değişken 5 ml ince sıvı (n = 234 ölçüm) 5 ml Pudding (n = 234 ölçüm) p-değerleri
Ortalama SD Ortalama SD (2 kuyruklu t-testi)
Anterior Hyoid hareketi 1.10 0.41 1.11 0.40 0.82
Üstün Hyoid hareketi 1.49 0.66 1.76 0.75 0.0001
Hyoid gezi (çene) 1.37 0.48 1.45 0.48 0.09
Hyoid gezi (vertebra) 1.93 0.57 2.15 0.69 0.001
Superior laringeal hareketi 3.32 0.88 3.60 1.03 0.003
Hyolaryngeal yaklaşım 1.10 0.57 1.14 0.55 0.42
Larenks yükseklik 2.53 0.67 2.70 0.76 0.02
Farengeal kısalma 1.30 0.62 1.66 0.65 0.0000
Hyoid gezi (çene) 0.36 0.12 0.38 0.13 0.06
Hyoid gezi (vertebra) 0.67 0.16 0.71 0.19 0.01

Tablo 2. araçlar, standart sapmalar ve 5 ml p-değerleri, ince sıvı vs 5 ml puding.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Bu çalışma, yutma hyolaryngeal hareketin kinematik birden ölçümleri hesaplamak için anatomik yerler koordinat verilerini kullanan bir yöntemin yararını göstermektedir. Koordinatları ve hesaplanan değişkenler için iki acemi gözlemcinin, dahil olmak üzere altı gözlemcinin, Inter-arası güvenilirlik (ICC> 0.90) güçlüydü. Sağlıklı disfajisiz yetişkin rastgele örneklem Temsilcisi sonuçları iki bolus türlerine karşılık çeşitli kinematik değişkenleri farklılıklar gösterdi. Biz de hyoid kemiğin gezi hesaplanması için farklı referans eksenleri kullanılarak güçlü bir korelasyon değil sonuç bulundu.

Anatomik dönüm veri toplama süresini azaltır ve diğer yöntemler 1,5-7 içinde kullanılan çoklu ölçümler tarafından tanıtıldı değişkenlik kaldırır. Tüm koordinatlar görünür eğer kinematik ölçümler tam bir tamamlayıcı faktör analizi veya temel bileşenler analizi ile hesaplandı ve kullanılabilir.Bir araştırma sorusu daha az değişken içerir Alternatif olarak, eğer az koordinatlar mesafe ölçümleri küçük bir barut hesaplamak için gerekli olabilir. Başlatma makro toplanan gerekmektedir koordinat belirlemek olacaktır. Bu teknik disfaji araştırma geniş kullanımını teşvik etmek amacıyla açık kaynak veya hazır yazılımı kullanılarak geliştirilmiştir. Bu çoklu adımlar, potansiyel klinik bir ortamda, bu teknik uygun yapabiliriz ticari olarak temin edilebilen yazılımı içine dahil edilebilir.

Protokole değişiklikler işlem tercihlerini karşılamak için yapılabilir. ImageJ okuyabilirsiniz. Avi dosyalarını diğerleri arasında. QuickTime küçük dosya boyutu ile büyük görüntü çözünürlüğü korumak için seçildi. Makro etkin excel dosyası ilk sürümü bulunmaktadır. Sınırlamalar veya sorunlar tespit ve kod onarıldı gibi, yeni sürümleri yüklenecektir. Bir bilinen sorun v1.0 eksik veri için izin vermiyor olmasıdır. Bir akım liAynı zamanda - mitation sonuçları SI oluşturulan olamaz (santimetre olarak bildirilen) ve anatomik birimleri (C4 mesafeyi C2 olarak rapor) olmasıdır. Geçerli bir çözüm ImageJ kullanılarak toplanan aynı verileri kullanarak anatomik birimleri rapor SI birimleri ve başka rapor bir excel çalışma kitabı başlatmak için olduğunu. Bunlar ve diğer konular yazarlar (FO, WP) tarafından zamanla ele alınacaktır.

Anatomik yerlerinden haritalama koordine ve minimum ve maksimum koordinat kaydı için çerçeve seçimi: Bu yöntemde geçerlilik ve güvenilirliği için kritik tutarlılık olduğunu. Bu sürekli anatomik işaretleri işaretlemek için önemlidir. En kinematik ölçümler minimum ve maksimum ölçümleri mesafe bir fark olarak hesaplanır yana, tutarlılık kinematik ölçümler ilgi yutma fonksiyonu temsil sağlayacaktır. Çerçeve seçimi st asgari çerçeve açıklandığı gibi floroskopi takımında kötü kontrollü veri toplama tarafından eleştirilmiştir olabilirep 5.1 görüntülü değildir. Kamera ve hasta hareketi ani ise en fazla toplanan koordinatları da şaşırmış olabilir. Hyoid ve larenks maximums genellikle aynı çerçeveye yakın elde edilir, ancak (yutak kısalmasını temsil eden) UES maximums değişebilir. Her bir çerçeve zamanında 30msec temsil eder. Birçok çerçeveler yerlerinden 6 maksimum gezi ayrı durumlarda - 5 yerde kalır - 9, bu yerler 1 numaralı emin olmak önemlidir.

Bu tekniğin diğer sınırlamalar görüntüleme verileri kullanılarak ortaya çıkar. Bu teknik, iki boyutlu bir veri üç boyutlu uzamsal ilişkiyi tahmin eder. Floroskopi görüntüleri, radyografiler gibi, bu ölçümlerin geçerliliğini etkileyebilecek olan, aynı zamanda büyütme ve bozulma tabidir. Kötü görüntü kalitesi ile arası veya intra-tutarlığı sağlanması zordur. Sonunda güvenilirlik ulaşmak ile ilgili bir öğrenme eğrisi vardır.

Mevcut çalışmada, güvenilirlik ile test edilmiştirAltı değerlendiriciler tarafından ölçülen koordinatlarını karşılaştırarak; İki acemi gözlemcinin, deneyim ve bir uzman ile üç gözlemcinin de dahil olmak üzere. Biz eğitim etkiler güvenilirliği bulundu. Daha deneyimli ve uzman gözlemcinin arasındaki anlaşma ICC = 0.95 iken acemi derecelendiricilerin arasındaki anlaşma ICC = 0.88 oldu. Güvenilirlik eğitim bir yinelenen tema minimum ve güvenilirliği artırmak için maksimum hyolaryngeal gezi net operasyonel tanım önemini vurgulayan, çerçeve seçimi oldu. Son olarak, görüntü kalitesi güvenilirliğini etkiler. Konuya göre konu değişken bir dize karşılaştırarak, SKK, kötü görüntü kalitesi ile MBSS tanımlamak için kullanıldı. Araştırma amaçları için ICC <0.70 bir hakemlerarası anlaşma ile görüntüleri reddetme öneriyoruz. Kohortumuzda, bir ICC ile bir konu = 5 ml ince sıvı yutmak ve ICC = 0.54 5 ml puding için 0.47 tespit edilmiştir. MBS Görsel inceleme kötü görüntü kalitesi istatistiksel analizi ile tespit edilebilir olduğunu doğruladı.

Bu teknik kinematik ölçümler 2 hesaplanması ve yorumlanması varyasyonun değerlendirilmesi için izin verir. Disfaji Araştırmada özel ilgi hyoiddeki hareketi ölçülür ve yorumlanır nasıl. Farklı referans eksenleri hesaplanan Hiyoid gezi yüksek korelasyon değildi. Determinasyon katsayısı omurlar ONL'deki karşı ölçülen Hyoid hareketi gösteriry 5 ml ince sıvı kırlangıçlar referans ekseni olarak alt çenenin karşı ölçülen hiyoid hareketin varyansın% 37 ve 5 ml puding yutar% 24 öngörüyor. Bu, diğer hareket Hyoid hareket oluşturmaktadır belirtir. Hyoid kemik suprahyoid kaslar tarafından mandibula ve kafa tabanına eklenir. Mandibula yutma esnasında nispeten sabit kaldığı için, çene yaklaşan hiyoid suprahyoid kaslarının konsantrik daralma temsilcisidir. Omurlar karşı Hyoid hareketini ölçerken, bu Atlanto-oksipital eklem (baş uzantısı veya fleksiyon) hareketi suprahyoid işlevine atfedilen Hyoid hareketi ile conflated olasıdır.

Tasarım çeneye referans Hyoid gezi ölçüm daha doğru yatan fonksiyonel anatomi 8. temsil eder. Aspirasyon azalmış hiyoid hareketini ve risk ilişkilendirerek iki çalışma farklılaşan sonucu bulundu; bir ilişkili diminishehyoiddeki ve diğer bulunan ön hareketin 6,10 d üstün hareket. Her iki vertebralar referansla Hyoid hareket ölçülür. Hyoid hareket aspirasyon bir belirteç olup olmadığını belirlemek için, çalışmalar bunun yerine takmak yok etmek vertebra ilişkide daha, dil kemiği yerinden kaslar takmak için iskelet kolları ilişkide Hyoid hareketini ölçmek gerektiğini savunuyorlar.

Araştırmada deplasman ölçümleri kullanırken önemli ilgi anatomik bağıntılarını tanımlamak için. Farklı referans eksenleri den hesaplanan Hyoid gezi son derece ilişkili değildir buluyor kinematik ölçümler aslında neyi temsil dikkate gereğinin altını çiziyor. Omurlar referans hiyoid gezi baş ve boyun uzaması ve suprahyoid kasılma covariant fonksiyonunu temsil eder. Suprahyoid kasların temel işlevlerini anlamada daha önemli ise, o zaman hiyoid gezi, referans ile ölçülürçeneye nce daha doğru 3,8 olduğunu. Önerilen laringeal yükseklik ve yutak kısalma değişkenler uzun yutak kaslarında, IX ve X 3,4 kranial sinirler tarafından innerve gırtlak yükseltmek kaslarının posterior sapan ilişkilidir. Ancak, diğer kaslar laringeal yüksekliği ve yutak kısalma yardım. Koordinat haritalama araştırmacılar seçilen değişkenler dizisi ölçmek için izin verir, ama değişkenlerin belirli bir araştırma sorusunun bağlamında seçilmelidir. Bu ölçümler altında yatan kasların covariant işlevini kabul etmek önemlidir.

Koordinat haritalama verileri 11 yutma, normal ve anormal bildirdiğinden şekil değişiklikleri değerlendirmek için morfometrik analiz kullanılabilir. Hyolaryngeal cihazının morfometrik analizi yutma bozukluğu dahil olmak üzere çeşitli koşullara adaptasyonlar kas-iskelet sistemi gösterir. Koordinatlar haritalama yutma fu morfometrik analizinction sonuçta tek başına kinematikle daha bozulma, yutma ve yutma biyomekanik hakkında daha yararlı bilgiler sağlayabilir. Gelecek tarifi fenotip yutma koordinatların bir veritabanı geliştirme ve kinematik sonuçları ve morfometrik analizi kullanılarak bozulma yutkunma güçlüğüdür. Böyle bir veritabanı bize yutma ve yutma güçlüğü çeşitli nedenlere bağlı bozulma, yutma yatan fonksiyonel anatomisini belirlemek için izin verecek. Bir koordinat stratejisi de koordinatlar gibi dinamik MR veya 320-dedektör-satır Multi-slice CT 12 olarak elde edilebilecek diğer görüntüleme yöntemlerinin tatbik edilebilir.

Sonuç olarak, veri yutma hyolaryngeal hareketinin çok güvenilir bir kinematik ölçümleri hesaplamak için yararlıdır koordinat. Kinematik ölçümleri araştırma sorusu ve altta yatan anatomi bağlamında anlaşılmalıdır. Yer değiştirme değişkenlerinin bazı spesifik kas grubu fonksiyonu ve s ile birleştiğindeome değildir. Koordinatlar ayrıca yutma morfometrik analizinde kullanılabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.

Acknowledgments

Yazarlar Kendrea Focht, CSCD, CCC-SLP ve Voice Evelyn Tramell Enstitüsü kabul ve MBS bu metodolojiyi göstermek için kullanılan görüntüleme dosya paylaşımı için, Güney Carolina Tıp Üniversitesi yutuyor. (PI: Martin Harris) Translational Bilimler ilerlemek için ve Grant Numarası 1K24DC12801 tarafından Ulusal Merkezi'nden: Bu MBS veriler Hibe sayısı TL1TR000061 (Focht PI) tarafından finanse edilen okul dışı destek yoluyla toplanmıştır Sağırlık On Ulusal Enstitüsü ve Diğer İletişim Bozuklukları, ve Mark ve Evelyn Tramell Trust intramural desteği. Sağırlık ve Diğer İletişim Bozuklukları On Ulusal Enstitüsü'nden Grant sayısı F31DC011705 tarafından desteklenen ise bu yöntemler aslında asıl araştırmacı tarafından geliştirilmiştir. Içeriği sadece yazarların sorumluluğundadır ve mutlaka Sağırlık On Ulusal Enstitüsü ve Diğer İletişim Bozuklukları veya Ulusal Sağlık Enstitüleri resmi görüşlerini temsil etmemektedirSağlık.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Leonard, R. J., Kendall, K. A., McKenzie, S., Gonçalves, M. I., Walker, A. Structural Displacements in Normal Swallowing: A Videofluoroscopic Study. Dysphagia. 15, 146-152 (2000).
  2. Molfenter, S. M., Steele, C. M. Physiological Variability in the Deglutition Literature: Hyoid and Laryngeal Kinematics. Dysphagia. 26, 67-74 (2010).
  3. Pearson, W. G., Hindson, D. F., Langmore, S. E., Zumwalt, A. C. Evaluating Swallowing Muscles Essential for Hyolaryngeal Elevation by Using Muscle Functional Magnetic Resonance Imaging. International Journal of Radiation Oncology* Biology* Physics. 85, 735-740 (2013).
  4. Pearson, W. G., Langmore, S. E., Yu, L. B., Zumwalt, A. C. Structural Analysis of Muscles Elevating the Hyolaryngeal Complex. Dysphagia. 27, 445-451 (2012).
  5. Kim, Y., McCullough, G. H. Maximum hyoid displacement in normal swallowing. Dysphagia. 23, 274-279 (2008).
  6. Steele, C. M., et al. The relationship between hyoid and laryngeal displacement and swallowing impairment. Clin. Otolaryngol. 36, 30-36 (2011).
  7. Logemann, J. A., et al. Temporal and Biomechanical Characteristics of Oropharyngeal Swallow in Younger and Older Men. Journal of Speech, Language and Hearing Research. 43, 1264-1274 (2000).
  8. Pearson, W., Langmore, S., Zumwalt, A. Evaluating the Structural Properties of Suprahyoid Muscles and their Potential for Moving the Hyoid. Dysphagia. 26, 345-351 (2011).
  9. Hopkins, W. G. Measures of reliability in sports medicine and science. Sports Med. 30, 1-15 (2000).
  10. Bingjie, L., Zhang, T., Sun, X., Xu, J., Jiang, G. Quantitative videofluoroscopic analysis of penetration-aspiration in post-stroke patients. Neurol. India. 58, 42-47 (2010).
  11. Webster, M., Sheets, H. D., Alroy, J., Hunt, G. A practical introduction to landmark-based geometric morphometrics. Quantitative Methods in Paleobiology. Paleontological Society Papers. 16, 163-188 (2010).
  12. Inamoto, Y., et al. Evaluation of swallowing using 320-detector-row multislice CT. Part II: Kinematic analysis of laryngeal closure during normal swallowing. Dysphagia. 26, 209-217 (2011).
Yutkunma içinde Hyolaryngeal Mekanik Koordinat Dönüşümü
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter