피부 운동 아티팩트를 최소화하기 위해 견봉 마커 클러스터를 사용하여 동적 스카풀라 운동학의 측정
Summary
이 보고서는 수동 마커 모션 캡쳐 디바이스를 사용할 때 견갑골 운동학을 얻는 견봉 마커 클러스터 방법을 채용하는 방법의 세부 사항을 제공한다. 문헌에 기술 된 바와 같이,이 방법은 피부의 움직임 아티팩트를 최소화 견갑골 운동학, 비 침습성, 강력한 입체 동적 및 유효 측정을 제공한다.
Abstract
동적 견갑골 운동학 측정 인해 피부 표면 아래 견갑골의 슬라이딩 특성으로 복잡하다. 연구의 목적은 명확 수동 마커 모션 캡쳐 시스템을 사용할 때 측정의 유효성과 안정성에 영향을 미칠 수있는 오류의 근원을 고려하여, 견갑골 운동학을 결정 견봉 마커 클러스터 (AMC) 방법을 서술 하였다. AMC 방식은 견갑골 운동학 유효한 측정을 얻을 수있다 마커 클러스터에 대하여 후방 견봉 위에, 및 해부학 적 교정을 통해 마커의 클러스터를 투입하는 것. 방법의 신뢰성은 120 °로, 그들은 팔 높이를 수행으로 15 건강한 사람들 (세 19-38년, 여덟 남성)의 그룹 이틀 사이에 조사하고, 정면, 견갑골과 시상면의 저하되었다. 결과 사이의 일 신뢰성이 멀티 포트 위쪽으로 견갑골 회전 (계수에 대한 좋은 것으로 나타났다이플 상관 관계; CMC = 0.92)과 팔 상승 단계에서 내부 회전 (= 0.53 CMC)에 대한 후방 경사 (CMC = 0.70)하지만 공정. 파형 오류가 내부 회전 (5.4 ° ° 7.3)에 비해 위쪽으로 회전 (4.4 ° ~ 2.7 °) 및 후방 경사 (1.3 ° ° 2.8)에 대한 낮았다. 하강 단계에서 신뢰성을 높이 단계에서 관찰 된 결과와 비교했다. 본 연구에 제시된 프로토콜에 부착되어있는 경우, AMC가 고도와 팔 운동의 하강 단계에서 상방으로 회전하고, 후방 경사의 측정 신뢰성을 제공한다.
Introduction
견갑골 운동의 목적, 정량적 측정은 어깨 충돌 2-8에서 관찰 팔 상승 중에 이러한 감소 위쪽으로 회전 후방 경사와 같은 어깨 장애 1과 관련된 비정상적인 운동 패턴에 대한 평가를 제공 할 수 있습니다. 견갑골 운동학의 측정은, 그러나, 피부 표면 아래의 (1)의 깊은 골의 위치와 글라이딩 특성상 어렵다. 이 피부 표면 (9) 아래에 미끄러으로 적절하게 견갑골을 추적하지 않습니다 해부학 적 이상 반사 마커를 부착 일반적인 운동 측정 기술. 다양한 방법을 포함하여 이러한 어려움을 극복하기 위해 문헌에 걸쳐 채택되었다; 영상 (X 선이나 자기 공명) 10-14, 15, 16, 뼈 핀 17 ~ 22, 수동 촉진 23, 24, 및 견봉 방법 3,5,19,25를 고니 오 미터. 각 방법은, 그러나, 등의 제한이 있습니다 : 예를방사선 브라케팅 프로그램은, 2 차원 영상 기반 분석의 경우 투영 오차가 견갑골의 위치의 주관적 해석을 반복되어야하는 자연에서 정적이거나 (예를 들어 뼈 극) 고도로 침습.
이러한 어려움들을 극복하기위한 솔루션은 전자기 센서 견봉 25의 척추에서 이어지는 견갑골 가장 측면부에서 전방으로 연장되는 뼈의 평탄 부의 평탄 부에 부착되는 견봉 방법을 사용하는 것이다 견갑골. 견봉 방법을 사용 배후 아이디어는 원리가 견봉 견갑골 (26)의 다른 부위에 비하여 피부 움직임 아티팩트의 최소량을 가지고 도시 된 바와 같이, 피부의 움직임 아티팩트를 감소시키는 것이다. 견봉 방법은 비 침습적이며 견갑골 운동학 동적 3 차원 계측을 제공한다. 검증 연구는 팔 엘 동안 120 °까지 유효한 것으로 견봉 방법을 보여 주었다evation 단계 전자기 센서 17,27를 사용하여. 마커 기반 모션 캡처 장치를 클러스터 견봉 마커 클러스터 (AMC)에 배치 마커의 시리즈를 사용하는 경우, 필수이며 액티브 마커 모션 캡쳐 시스템 (28)을 사용할 때 유효한 것으로 도시되었으며, 패시브 마커를 사용하는 동안 승강 아암과 아암 (29)을 낮추는 동안 모션 캡쳐 시스템.
견갑골 운동을 측정하기위한 패시브 마커 모션 캡쳐 디바이스와 AMC의 사용은 숄더 (30)의 충돌을 해결하기 위해 다음과 같은 개입 견갑골 운동의 변화를 평가하기 위해 사용되어왔다. 이 방법의 유효 사용하지만 정확하게 마커의 클러스터에 적용 할 수있는 능력에 따라, 위치가있는 움직임의 유효 범위 내에있는 해부학 32 보장 팔의 움직임을 보정 결과 (31)에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다 (즉, 120 ° 팔 높이) 29 이하. 그것활성 마커 기반 모션 캡쳐 시스템을 사용하는 경우에도 마커 클러스터의 재 적용을 제안되었으며, 견갑골 후방 경사 (28)에 대한 오류 증가의 원인 인 것으로 밝혀졌다. 그것은 견갑골 운동학 안정된 측정 값을 제공하도록 보장 견봉 방법의 일 간의 신뢰성을 확립하는 것이 중요하다. 측정에 의한 개입 견갑골 운동의 변화를 가능하게하도록 보장 신뢰성, 예를 들어, 측정 및 검사한다. 견갑골 운동학을 측정하는 데 사용되는 방법은 다른 곳에 29,33 설명되었다; 본 연구의 목적은 오류의 잠재적 인 소스로 고려하여, 패시브 마커 모션 캡쳐 시스템을 이용하여이 방법을 적용하기위한 단계별 안내 및 참조 도구를 제공하고, 측정 방법의 신뢰도를 검사했다 .
Protocol
Representative Results
Discussion
견갑골 운동학을 결정하기위한 방법론의 선택은 중요하고, 유효성 및 안정성 연구 연구에 대한 적합성을 고려하여이 주어져야한다. 다양한 방법이 문헌에 걸쳐 채택되었다하지만 각각의 방법은 한계가있다. 견봉 마커 클러스터 견갑골 비 침습적 동적 운동 학적 측정을 제공함으로써 이러한 2D 영상이나 견갑골의 위치의 해석을 필요로하는 반복에서 투영 오차 이들 한계들을 극복한다. 그러나, AM…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work lies within the multidisciplinary Southampton Musculoskeletal Research Unit (Southampton University Hospitals Trust/University of Southampton) and the Arthritis Research UK Centre for Sport, Exercise and Osteoarthritis. The authors wish to thank their funding sources; Arthritis Research UK for funding of laboratory equipment (Grant No: 18512) and Vicon Motion System, Oxford UK for providing funding for a PhD studentship (M.Warner). The authors also wish to thank the participants, and Kate Scott and Lindsay Pringle for their help with participant recruitment.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Passive marker capture system | Vicon Motion Systems | N/A | |
| Nexus | Vicon Motion Systems | N/A | Data capture software |
| Bodybuilder | Vicon Motion Systems | N/A | Modeling software |
| 14 mm retro reflective markers | Vicon Motion Systems | VACC-V162B | |
| 6.5mm retro reflective markers | Vicon Motion Systems | VACC-V166 | |
| Calibration wand | Vicon Motion Systems | N/A | |
| Plastic base | N/A | N/A | Constructed 'in-house' |
| Matlab | Mathworks | N/A | Numerical modelling software |
References
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