Denne rapporten presenterer detaljer om hvordan å vedta acromion markør klynge metode for å skaffe scapulær kinematikk når du bruker en passiv markør motion capture enhet. Som det har blitt beskrevet i litteraturen, gir denne fremgangsmåten en sterk, ikke-invasiv, tredimensjonal, dynamisk og gyldig måling av scapulær kinematikk, minimere hud bevegelsesartefakter.
Målingen av dynamiske scapulær kinematikk er komplisert på grunn av den glidende natur av skulderblad under hudens overflate. Målet med studien var å tydelig beskrive acromion markør klynge (AMC) metode for å bestemme scapulær kinematikk når du bruker en passiv markør motion capture-systemet, med hensyn til de feilkilder som kan påvirke gyldigheten og påliteligheten av målinger. AMC-metoden innebærer å plassere en klynge av markørene over bakre acromion, og gjennom kalibrering av anatomiske landemerker i forhold til markeringen klynge er det mulig å oppnå gyldige målinger av scapulær kinematikk. Påliteligheten av fremgangsmåten ble undersøkt mellom to dager i en gruppe på 15 friske individer (alder 19-38 år, åtte hanner) som de utførte arm høyde, til 120 °, og senking i frontal, scapulær og sagittale plan. Resultatene viste at mellom-dagers pålitelighet var bra for oppadgående scapulær rotasjon (Coefficient of Multiple Korrelasjon; CMC = 0,92) og posterior tilt (CMC = 0,70), men rettferdig for intern rotasjon (CMC = 0,53) under armen høyde fasen. Bølgeformen feilen var lavere for oppadgående rotasjon (2,7 ° til 4,4 °) og bakre vippe (1,3 ° til 2,8 °), i forhold til interne rotasjon (5,4 ° til 7,3 °). Påliteligheten under nedsenkingen fasen var sammenlignbare med resultatene som observeres under heving fase. Dersom protokollen skissert i denne studien er overholdt, gir AMC en pålitelig måling av oppover rotasjon og posterior tilt under heving og senking faser av armbevegelse.
Objektiv, kvantitativ måling av scapulær kinematikk kan gi en vurdering av unormale bevegelsesmønstre knyttet til skulder dysfunksjon en, for eksempel redusert oppover rotasjon og posterior tilt under armen høyde observert i skulder impingement 2-8. Måling av scapulær kinematikk, er imidlertid vanskelig på grunn av benet dype stilling og glide natur under hudoverflaten 1. Typiske kinematiske måleteknikker for å feste refleksmarkører enn anatomiske landemerker ikke tilstrekkelig spore scapula som den glir under hudoverflaten 9. Forskjellige metoder er blitt tatt i bruk i løpet av litteraturen på å overvinne disse vanskeligheter, blant annet; imaging (X-ray eller magnetisk resonans) 10-14, goniometers 15,16, bein pins 17-22, manuell palperingsprosedyrer 23,24, og acromion metoden 3,5,19,25. Hver metode har imidlertid sine begrensninger som innbefatter: exsponeringen stråling, projeksjonsfeil i tilfelle av to-dimensjonalt bilde basert analyse, krever gjentatt subjektiv tolkning av plasseringen av skulderblad, er statisk i naturen eller er meget inngripende (f.eks bein pinner).
En løsning for å overvinne noen av disse problemer er å anvende acromion metode hvor en elektromagnetisk sensor er festet til den flate delen av acromion 25, et flatt parti av benet som strekker seg anteriort på det mest laterale delen av skulderblad som går fra ryggraden av scapula. Prinsippet ideen bak ved hjelp acromion metode er å redusere hudens bevegelse gjenstand, som acromion har vist seg å ha den minste mengde av huden bevegelsesartefakter i forhold til andre steder på skulderblad 26. Acromion metoden er ikke-invasiv og gir dynamisk tredimensjonal måling av skulderkammen kinematikk. Valideringsstudier har vist acromion metode for å være gyldig opp til 120 ° under armen elevation fase ved bruk av elektromagnetiske sensorer 17,27. Ved bruk av markør basert bevegelse digitaliseringsenheter en serie av markører som er anordnet i en klynge, acromion markør klyngen (AMC), er nødvendig, og har vist seg å være gyldig ved bruk av en aktiv-markør motion capture system 28 og samtidig ved hjelp av et passivt-markør motion capture system under armen høyde og arm senke 29.
Bruken av AMC med en passiv markør bevegelse opptaksenhet for måling scapulær kinematikk er blitt brukt for å vurdere endringer i scapulær kinematikk følgende en intervensjon for å løse skulder impingement 30. Den gjelder bruk av denne metode er imidlertid avhengig av evnen til å nøyaktig anvende klyngen av markører, hvis posisjon har blitt vist å påvirke resultatene 31, kalibrere anatomiske landemerker 32 og sikrer armbevegelser er innenfor et gyldig bevegelsesområdet (dvs. under 120 ° arm høyde) 29. Dethar også blitt foreslått reapplication av markør klyngen, når du bruker en aktiv markør basert motion capture-systemet, ble funnet å være kilden til økt feil for scapulær posterior tilt 28. Det er derfor viktig å etablere den mellom-dagers påliteligheten av acromion metode for å sikre at den gir en stabil grad av scapulær kinematikk. Å sikre at målingene er pålitelige vil muliggjøre endringer i scapulær kinematikk, på grunn av en intervensjon, for eksempel, å bli målt og undersøkt. Metodene som brukes for å måle scapulær kinematikk har blitt beskrevet andre steder 29,33; Målet med denne studien var å gi en steg-for-steg guide og referanseverktøy for å anvende disse metodene ved hjelp av en passiv-markør motion capture-systemet, med hensyn til de potensielle feilkilder, og å undersøke påliteligheten av målemetode .
Valg av metode for fastsettelse scapulær kinematikk er avgjørende, og vurdering av gyldigheten, pålitelighet og er egnet til forskningsstudien bør gis. Ulike metoder har blitt tatt i bruk i løpet av litteratur, men hver metode har sine begrensninger. Acromion markør klyngen overvinner en rekke av disse begrensningene, som projeksjonsfeil fra 2D-avbildning, eller som krever gjentatt tolkning av plasseringen av skulderblad ved å gi ikke-invasiv kinematisk dynamisk måling av skulderblad. Imidlertid er AMC-metoden f…
The authors have nothing to disclose.
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.
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 |