Waiting
Login processing...

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

Medicine

3D Ultralyd Imaging: rask og kostnadseffektiv Morphometry av muskel vev

Published: November 27, 2017 doi: 10.3791/55943
Automatic Translation
1,2, 1, 1, *1, *2
1Laboratory for Myology, Department of Human Movement Sciences, Faculty of Behavioural and Movement Sciences, Vrije Universiteit Amsterdam, Amsterdam Movement Sciences, 2Department of Rehabilitation Medicine, VU University Medical Center Amsterdam, Amsterdam Movement Sciences
* These authors contributed equally

Summary

3D ultralyd imaging (3DUS) gjør det mulig for rask og økonomisk morphometry av muskel vev. Vi presenterer en protokoll for å måle muskel volum og fascicle lengde med 3DUS.

Abstract

Utviklingsmessige målet med 3D ultralyd imaging (3DUS) er ingeniør en modalitet å utføre 3D morfologiske ultralyd analyse av menneskelig muskler. 3DUS bilder er konstruert fra kalibrert Frihånd 2D B-ultralyd bilder, som er plassert i en voxel array. Ultralyd (USA) avbildning kan kvantifisering av muskel størrelse, fascicle lengde og vinkel på pennation. Disse morfologiske variablene er viktig determinanter av muskel styrke og lang rekke kraft anstrengelse. Presentert protokollen beskriver en tilnærming for å finne volum og fascicle lengde m. vastus lateralis og m. gastrocnemius medialis. 3DUS forenkler standardisering bruker 3D omtale. Denne tilnærmingen gir en rask og kostnadseffektiv tilnærming for kvantifisering 3D morfologi i skjelettmuskulatur. I helse og sport er informasjon om morphometry av muskler svært verdifull i diagnostikk og/eller oppfølging evalueringer etter behandling eller opplæring.

Introduction

I helse og sport er informasjon om morfologi av muskler svært verdifull i diagnostikk og/eller oppfølging evalueringer etter behandling eller trening1. Ultralyd (USA) avbildning er et verktøy som vanligvis brukes for visualisering av bløtvev strukturer i muskel sykdommer2, kritiske sykdommer3,4, hjerte-og karsykdommer5, nevrologiske lidelser6, 7,8, og effekter av fysisk trening6,9,10. Amerikanske bildebehandling kan kvantifisering av muskel størrelse, fascicle lengde og vinkel på pennation. Disse morfologiske variablene er viktig determinanter av muskel styrke og lang rekke tvinge anstrengelse,11,,12,,13,,14,,15.

Foreløpig USA tenkelig mål utføres det meste i 2D-bilder, med sensor å velge en antagelig egnet retning og plassering av ultralyd probe. Slike 2D metoder begrense morfologiske målinger ett bilde plan, mens parameteren rundt ikke kan finnes i dette flyet. Morfologisk analyse krever en 3D tilnærming, gir ut-av-plane mål med 3D referansepunkt. Slike en 3D morfologiske representasjon av bløtvev er kjent av magnetisk resonans Imaging (MRI),16,,17,,18,,19,,20. Men er Mr dyrt og ikke alltid tilgjengelig. Visualisering av muskel fiber krever også spesiell MRI sekvenser, som spredning tensoren imaging (DTI)21. En kostnadseffektiv alternativ til Mr er 3D ultralyd (3DUS) imaging. 3DUS tilnærmingen gir flere fordeler sammenlignet med Mr teknikker, f.eks, det medfører mindre plassbegrensninger for posisjonering emnet under eksamen. 3DUS imaging er en teknikk sekvensielt fange 2D (B-modus USA) bilder og plassere dem i en volum element (voxel) matrise22,23,24. Prosessen med 3DUS bildet gjenoppbygging består av fem trinn: (1) ta en rekke Frihånd 2D amerikanske bilder; (2) spore plasseringen av amerikanske sonden, med en Motion Capture (MoCap) system; (3) synkronisering MoCap posisjon og amerikanske bilder; (4) beregning og dreie av ultralyd bildene i voxel matrisen hjelp av et kalibrert referanse. og (5) å plassere bildene i tabelldataene voxel.

3DUS tilnærming har vært anvendt for vurdering av morfologi Skjelettmuskel15,25,26,27,28,29. Tidligere tilnærminger7,15,25,30 har imidlertid vist tungvint, tidkrevende og teknisk begrenset, som bare små segmenter av store musklene kan rekonstrueres.

Forbedre 3DUS tilnærming, en ny 3DUS-protokoll er utviklet som lar rekonstruksjon av komplett musklene i en kort periode. Denne protokollen artikkelen beskriver bruken av 3DUS imaging for morphometry av m. vastus lateralis (VL) og m. gastrocnemius medialis (GM).

Protocol

Alle prosedyrer som involverer mennesker har godkjent medisinsk etikk komiteen av VU medisinske senter, Amsterdam, Nederland.

1. instrumentering

  1. Koble ultralydapparat måling datamaskinen. Hvis nødvendig, bruk rammen fange maskinvare og/eller programvare for å lagre sekvensiell ultralyd bildene.
    Merk: En 5 cm lineær-array sonde (12.5 MHz) brukes til å generere B-bilder (25 Hz). Før hver måling er tenkelig dybde, akustisk frekvens og makt optimalisert for å visualisere grensesnitt av ekstra- og intramuskulær bindevev. Under målingen endres ikke innstillingene.
  2. Koble MoCap system måling datamaskinen.
  3. Strengt koble en MoCap klynge markør til ultralyd sonden å spore posisjonen og orientering av amerikanske sonden.
  4. Koble synkronisering enhet (piezo krystall) til utløser inngangen av MoCap.
    Merk: Aktivering av synkronisering enheten øyeblikk aktiverer piezo krystall, sender lydbølger mot svingeren. Mottatt soundwaves opprette en distinkt gjenstand i USA bildet på systemet oppstart (figur 1A, pil).
  5. Fylle skreddersydd kalibrering ramme (phantom) med vann.

2. kalibrere

Merk: Utfør en romlig kalibrering for å beregne en transformering matrise (tilTfra) fra amerikanske bilder med hensyn til sonde koordinatsystem. Denne kalibreringsprosessen har vært beskrevet tidligere22. Se nedenfor for en kort beskrivelse.

  1. Stedet phantom fylt med vann, holde en crosswire (dvs. to neddykket krysset ledninger) på en kjent plassering i phantom koordinatsystemet (Phxyz figur 1B, pil), på en stabil overflate.
  2. Mål temperaturen med et termometer.
  3. Bruk pekerverktøyet MoCap vil registrere posisjonen og orientering av phantom i det globale koordinatsystemet (Gl).
  4. Starter USA bilde prøvetaking og aktivere MoCap datainnsamling (beskrevet i trinn 3.3.3).
  5. Senk hodet av amerikanske sonden (Pr) i vannet. Oversette og rotere amerikanske sonden for 40 s (utvalg på 25 Hz) i alle retninger, opprettholde synlighet av crosswire i USA bilder (Im).
  6. Stopp datainnsamling.
  7. Synkronisere MoCap data og amerikanske bilder ved å identifisere første amerikanske rammen som inneholder piezo krystall opprettet gjenstand og beskjære bildesekvens amerikanske tilsvarende (beskrevet i trinn 3.4.1.1).
  8. Identifisere relevante amerikanske bilder der crosswire er synlig og spore plasseringen av crosswire i disse amerikanske bilder (jegImxyz) og korrigere stillingen for vanntemperatur.
  9. Bestemme plasseringen av crosswire når det gjelder flytting Pr av en rekke transformasjoner fra Ph til Pr (Formel 1) på tid forekomster (jeg = 1: n) tilsvarer crosswire identifikasjon i trinn 2.8.
    Equation 1
  10. Beregne det Im til Pr transformasjon matrise (PrTIm) ved å løse ligning 2, som involverer alle identifikasjoner av crosswire Im (målt i trinn 2.8) samtidig matchet (jeg = 1 : n) koordinater for crosswire i Pr (beregnet i trinn 2.9).
    Equation 2

Figure 1
Figur 1: skjematisk av 3DUS algoritmen. (A) Motion Capture (MoCap) system brukes til å spore en klynge av markører strengt knyttet til ultralyd sonden, innen globalt koordinatsystem (Gl). Synkronisering av data MoCap og ultralyd oppnås gjør bruk av en gjenstand (pil) introdusert av Optotrak utløst piezo krystall. (B) posisjonen og retningen på ultralyd bildet koordinatsystemet (Im) beregnes i forhold til sonde koordinatsystemet (Pr) ved å identifisere kjente punktet innenfor det Pr og Im. For dette formålet brukes en spesialdesignet phantom fylt med vann, holde en crosswire (dvs. to neddykket krysset ledninger) på en kjent plassering i phantom koordinatsystemet (Ph). (C) med en rekke transformasjoner, beregnes denne kjente punktet i Pr. (D) med en komplett serie av kjente transformasjoner, bilder fra Im kan bli forvandlet til noen voxel matrise koordinatsystem (Va). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

3. eksperimentelle protokollen

Merk: Eksperimentell protokollen beskriver to brukte protokoller som involverer 3DUS bildebehandling, i.e. morphometry GM og VL (figur 2A).

  1. Emnet posisjonering
    1. For GM eksperimentet:
      1. Spør emnet ligge utsatt en undersøkelse tabellen med begge føttene overhengende kanten av bordet.
      2. Juster leggen horisontalt, ved å plassere en støtte under tibia. Fastsette låret til tabellen eksamen med polstret surring stropper å forhindre kneet forlengelse under eksperimentelle protokollen.
      3. Passe foten av beinet skannes inn i de skreddersydde fotplaten31.
      4. Koble den skreddersydd momentnøkkel med en vedlagt goniometer til fotplaten31. Finn fotplaten vinkelen tilsvarer et eksternt anvendt dreiemoment, f.eks., 0 Nm (figur 2A).
      5. Fastsette fotplaten i retning tilsvarer 0 Nm netto dorsiflexion øyeblikket, ved hjelp av et utvidbart stav som er koblet til tabellen (figur 2A, pil).
    2. For VL eksperimentet:
      1. Spør fagene å ligge supine på en eksamen bordet.
      2. Angi kneet strekking vinkelen (dvs. operasjonalisert som vinkelen mellom linjene som kobler sammen av malleolus lateralis med epicondylus lateralis og sistnevnte med trochanter store) til 60 °, ved plassering av Ben på en støtte.
      3. Plass en triangulær formet bjelke under baken å hindre hip bevegelse.
      4. Fastsette leggen til støtte med to polstrede surring stropper å forhindre beinet bevegelse under eksperimentelle protokollen.
      5. Angi hip vinkelen (dvs. operasjonalisert som vinkelen mellom linjer mellom os coracoides trochanter storeog sistnevnte med epicondyle lateralis femoralis) til 95 °, ved å endre vinkelen på den tilbake støtte fra tabellen eksamen.
        Merk: Dette beskrevet utgjør er blitt valgt, det ligner felles vinkler under optimale isometrisk kneet forlengelsen målinger32,33.
  2. Lokalisering av benete landemerker og områder av interesse (ROI)
    Merk: Dette er gjort for veiledning av 3D ultralyd undersøkelse og post eksperimentelle kvantifisering av motivets låret, leggen og foten holdning. Identifisere og registrere plasseringen av anatomiske benete landemerkene i det globale koordinatsystemet ved hjelp av MoCap pekerverktøyet.
    1. For GM eksperimentet:
      1. Identifisere følgende landemerkene ved palpasjon og merke dem med merketråd kirurgiske huden: mest fremtredende dorsal aspekter av de mediale og laterale femur-epicondyles, og av malleoli av tibia og fibula.
      2. Bruker amerikanske enheten, identifisere og merke med merketråd kirurgiske huden de mest overfladiske punktene i de mediale og laterale femur Kondyler (på dorsal side av benet) og mest proksimale plasseringen av innsetting av GM på calcaneus.
    2. For VL måling:
      1. Identifisere følgende landemerkene ved palpasjon og merke dem med merketråd kirurgiske huden: den mediale og laterale malleoli (som over); mest proksimale innsetting av patella senen av tuberositas tibiae; de mediale og laterale epicondyles (som over); toppen av patella og mest mediale proksimale og lateral innsetting grenser på patella; og os coracoides på skulderen.
      2. Identifisere med amerikanske enheten og merke de mest overfladiske aspekten av trochanter store og mest proksimale innsetting av Volumlisensavtalen på trochanter store.
    3. For alle muskler, kan du bruke Pekeverktøy MoCap registrere merkede landemerkene (beskrevet i delene 3.2.1 og 3.2.2) i det globale koordinatsystemet. Flytt pekerverktøyet MoCap til de identifiserte anatomiske landemerkene, og bruke MoCap programvaren for å fortegnelse posisjonen ved å trykke på "record"-knappen.
    4. Bruk ultralyd for å identifisere den mediale og laterale muskler grensen; Merk de mediale og laterale grensene på huden med merketråd kirurgiske huden.
  3. 3D ultralyd undersøkelse
    1. Instruere emnet ikke å flytte under 3D ultralyd undersøkelse.
    2. Bruke rikelig ultralyd gel på Avkastningen å sikre riktig kontakt mellom huden og amerikanske sonde.
      Merk: Bruk av gel kan begrense sonde press og dermed vev deformasjon nødvendig for å få et klart bilde av USA.
    3. Åpne ramme fanget programvare (f.eks, WinDV34) på målet maskinen og starte den amerikanske bildeopptak ved å klikke på knappen "Posten".
      1. Deretter starte og aktivere datainnsamling MoCap ved å trykke på "start"-knappen på synkronisering enheten. Dette aktiverer automatisk synkronisering enheten (dvs. piezo krystall) ligger nær USA sonden, skaper en distinkt gjenstand i USA bildet at the instance of MoCap innvielse (figur 1A, pil).
    4. Mens minimal sonde press, men forsikrer bildekvalitet, Flytt sonde med en konstant fart over Avkastningen; Dette kalles en "fei". Kontroller at klart anatomiske cross-sectional amerikanske bilder av målet muskel registreres.
    5. Visuelt når på bevegelse av gjenstand under eksamen; Hvis motivet beveger seg, avbryte feie og gjenta fra trinn 3.3.1.
    6. Feie protokoll for GM eksperimentet
      1. Plass amerikanske sonden proximally til femur-Kondyler på den mediale delen av låret. Utføre en fei (som beskrevet i delene 3.3.1 - 3.3.5) i proximo-distale retning langs den mediale grensen av GM, sikre synlighet i anatomiske cross-sectional bilder av medial grensen mellom GM og akillessene, helt ned til sin innsetting på calcaneus.
      2. Legge til ekstra feier (som beskrevet i delen 3.3.3 - 3.3.5) til hele Avkastningen er skannet og den mediale grensen av muskel er imaged helt (figur 2B). Bruk spor i gel av forrige feie for å lede den neste feie, delvis overlappende (0,5 cm) tidligere feiet området.
    7. Feie protokoll for VL eksperimentet
      1. Plass amerikanske sonden på den laterale delen av tibia platået. Starte en fei i distale-proksimale retning over den laterale begrensning av Volumlisensavtalen, sikre synligheten av den laterale begrensning av VL, helt opp til opprinnelsen på trochanter store.
      2. Legge til ekstra feier (som beskrevet i delen 3.3.3 - 3.3.5) til hele Avkastningen er skannet og mediale grensen av Volumlisensavtalen er imaged helt (figur 2B). Bruk spor i gel av forrige feie for å lede den neste feie, delvis overlappende (0,5 cm) tidligere feiet området.
        Merk: Under feie protokollen, bevegelse av gjenstand bør unngås, bevegelser negativt påvirker plasseringen av 2D amerikanske bildene i voxel matrisen. Antall feier fastsettes av bredden på sonden og bredden på målet muskelen. Vanligvis med en sonde 4 cm og en muskel bredde på 12 eller 18 cm for 5 eller 7 feier, henholdsvis å dekke Avkastningen inkludert grenser.

Figure 2
Figur 2: Skjematisk av eksperimentelle oppsett og feier av ultralyd probe over målet musklene (m. gastrocnemius medialis (GM) oppsett og m. vastus lateralis (VL) setup). (A) bestemte konfigurasjoner felles av emnet for to eksperimentelle forhold. Objektene vises i grønt er justerbar sette posisjonen og orientering av lemmer. Pilen viser en uttrekkbar stang som brukes til å fastsette fotplaten vinkelen. (B) banen for flere sveip av ultralyd sonden mistet interessen. De blå pilene representerer én feier over regionen interesser. Venstre: feier over GM; Høyre: feier over Volumlisensavtalen. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

  1. 3D ultralyd voxel matrise gjenoppbygging
    1. Rekonstruere et enkelt 3DUS voxel utvalg (3DUS bildet) fra en enkelt sveip over huden til en bestemt anatomiske avkastning (f.eks, muskel, sene) av bin-fylling og inpainting 3DUS voxel matrisen bruker et egendefinert skript. For å rekonstruere en 3DUS voxel matrise, ta følgende post eksperimentelle.
      1. Synkronisere MoCap data og amerikanske bilder ved å identifisere den første amerikanske rammen som inneholder piezo krystall opprettet gjenstand og beskjæring USA bildet sekvens tilsvarende med virkelig programvare35. Først plasser glidebryteren ramme utvalg identifiserte startdelbildet og trykk "hjem"-knappen på tastaturet. Deretter flytter du glidebryteren til slutten av måling (den siste hudkontakt) og trykk på "end". Trykk "F7" eksportere beskårne bildesekvens.
      2. Definere et voxel matrise (Va)-koordinatsystem som kan fylles med amerikanske bilder ved bruk av et egendefinert skript. Kontroller at Va er orientert i samsvar med skanning retning og størrelse for å passe alle amerikanske bilder av en enkelt sveip.
        Merk: I utgangspunktet Va består av rektangulære voxels, med lengre aksene i retning av feie; Denne figuren forbedrer fylling effektivitet.
      3. Tilordne voxels i Va med grå-bildepunktverdier fra amerikanske bilder, bruker et egendefinert skript. Denne prosessen er beskrevet som frem tilordne eller bin-fylling (formel 3; Figur 1 C) 23 , 24.
        Equation 3
        Merk: Dette viser frem tilordning av 2D amerikanske bilder i Va i henhold til retningen og posisjonen til bildene i Va koordinatsystem. Kort sagt, plasseringen av alle pikslene i et bilde (Imxyz(1:n)) på tid forekomst (i), er samtidig tilordnet frem voxel matrisen. Bin fyller prosedyren bare fyller opp voxels, slik at den ikke-adresserte voxels tomt (dvs. svart).
        Merk: Equation 7 angir inverse av tidligere beskrevet transformasjon matrix (dvs. en Pr Gl transformasjon matrise).
      4. Bruker et egendefinert skript identifisere hullene inne voxel matrisen (dvs. svart voxels). Ta følgende ved hjelp av binær bildebehandling:
        1. Opprette en bin-fylt binære voxel matrise der alle fylt voxels er merket. Bruk binære bilder dilatasjon og erosjon, med samme størrelse strukturering-element, merke alle relevante voxels (dvs. grå verdsatt voxels) inne i skannede regionen. Oppdage hullene ved å trekke bin-fylt binære voxel matrise (med mellomrom) fra den relevante voxels (ingen mellomrom).
          Merk: Etterfølgende dilatasjon og erosjon operasjoner er bildebehandling trinn for å fullføre de binære bildene. Ved å utføre disse trinnene etter hverandre, forblir utenfor grensene mens hullene inne fjernes.
      5. Fylle identifiserte hullene med en "inpaint prosedyre" og surround grå verdsatt voxels36.
        Merk: Denne inpaint teknikken kan brukes til: "fylle hullene med en glatt interpolant basert på minimere summen av de andre avledet hver merket voxel målt ved endelig forskjeller på rutenettet"36.
      6. Utjevne voxel dimensjonene av Va av 'Bikubisk interpolering og lagre voxel matrisen som et stablet TIFF-bilde (3DUS bildet).
  2. Flere feier gjenoppbygging
    1. Rekonstruere alle personlige feier (beskrevet i avsnitt 3.4) dekker en større avkastning etter samme Va koordinatsystem å slå sammen flere feier.
    2. Opprette en ny Va -koordinatsystem, plass alle personlige rekonstruert feier.
    3. Plass personlige Vatrinnvise i større Va. Hvis en voxel er allerede tilordnet ved en Va, denne voxel overskrives bare hvis den nye voxel har en grå verdi ≥10 på en 8-biters skala, ellers den nye voxel grå verdien forkastes.

4. måling av variabler av muskel morfologi

  1. Bruk medisinsk samhandling Toolkit37 (MITK) å laste 3DUS bildet og hente koordinatene av opprinnelse, innsetting og distale muskler magen.
    1. Etter lasting 3D bildet, angi kutting 'Sammen trådkors rotasjon'. Juster akser med muskel eller benete strukturer nettopp hente koordinatene.
      Merk: MITK er foretrukket over andre 3D Analyser bildebehandlingsprogramvare for vurdering av anatomiske punkter, fordi det tillater rask og interaktiv voxel matrise kutting i alle retninger ("sammen trådkors rotasjon"), tilrettelegge identifikasjon prosedyren.
  2. For å måle muskel volum, bruk MITK til å identifisere muskel magen grensene mellom opprinnelse og distale muskler magen. Bruke den innebygde MITK segmenteringen manuelt segmentere de flere anatomiske tverrsnitt jevnt, fordelt langs muskel magen (Figur 3A).
    1. Åpne "segmentering verktøy" og opprette en ny segmentering. Starte segmentere muskel grensene i et tverrsnitt halvveis langs magen musklene. Trykk "A" på tastaturet for å legge til en manuell segmentering og tegn ved å trykke på venstre museknapp og flytte markøren etter muskel grensene. Trykks ' fjerne deler av segmentering.
    2. Trykk nøkkel tilhørende til den siste valgt modusen (dvs. 'A' eller 'S ") flytte trådkorset til andre tverrsnitt langs magen musklene. Gjenta trinn 4.2.1 segmentere nye valgte tverrsnittet. Gjenta dette trinnet for minst 6 ganger, før du fortsetter til neste trinn.
    3. Angi 'Interpolering' 'aktivere', se foreslåtte segmentations av muskel grensene (gul linje) i alle tverrsnitt langs magen muskler.
    4. Legge til ekstra segmentations i tverrsnitt som ikke tilsvarer den foreslåtte interpolert segmenteringen (gul linje) muskel grensen i bildet. Gjenta trinn 4.2.2.
    5. Trykk knappen 'Bekreft for alle skiver' og velg flyet hvor segmentations ble gjort.
    6. Lagrer binære volumet nesten rå raster datafil (NRRD) og beregne merket volumstørrelsen bruker et egendefinert skript.
  3. Finne retningen på midten av langsgående fascicle flyet magemusklene, som inneholder hele lengden av fascicles (Figur 3A)38.
    Merk: Midt-langsgående flyet er definert av tre punkt. Opprinnelse og distale muskler magen er de første to punktene. Det tredje punktet er funnet i et anatomisk tverrsnitt bilde halvveien opprinnelse og distale muskler magen. Dette anatomiske cross-sectional bildet, midtpunktet mellom de første to punktene projisert på tangenten for de distale aponeurosis gir en tredje punkt som sammen med opprinnelsen og -distale muskler magen definerer midt-langsgående flyet.
  4. Fra midten av langsgående flyet, måle fascicle lengden på en forhåndsdefinert standardisert posisjon mellom opprinnelse og distale muskler magen (f.eks50%). Segmentere muskel grensene. Plasser en linje halvveis og vri denne linjen før den matcher retning av de underliggende fascicles. Kryss av denne linjen med muskel grensene representerer anslaget av hvor fascicle (Figur 3B).
    Merk: Tidligere viste nødvendig å ta i betraktning, noen ganger buet, retningen til den distale aponeurosis38, sett i et anatomisk tverrsnitt bilde (Figur 3B), tatt halvveis mellom opprinnelse og distale slutten av magen musklene.

Figure 3
Figur 3: skjematisk av 3DUS analyse. (A) identifikasjon og segmentering av målet muskel grensene i et anatomisk tverrsnitt bilde halvveis langs magen musklene. Den solide grønne linjen representerer retningen på midten av langsgående flyet (i.e. orientert vinkelrett på retningen til den distale aponeurosis (blå stiplet linje). (B) måling av hvor fascicle utføres i midten av langsgående fascicle fly. Den røde gjennomsiktig område er segmentert etter identifikasjon av muskel grenser. En prikkete gul linje er plassert midt på magen musklene og roteres før den matcher retning av de underliggende fascicles. Kryss av denne linjen med de proksimale og distale aponeuroses (koblet av tykk heltrukne gule streken) representerer anslaget av fascicle lengde. Den solide grønne linjen representerer posisjonen og orientering av anatomiske cross-sectional flyet. Topp:- Og GM (m. gastrocnemius medialis): VL (m. vastus lateralis) muskel. De hvite firkantene for skala representerer 1 cm x 1 cm. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Representative Results

Beskrevet 3DUS teknikken ble brukt til å samle morfologiske data av GM og VL i fire mannlige menneskelige levningene, alder ved død 76,8 ± 7.9 år (mener ± SD). Levningene ble innhentet via donasjon program av Institutt for anatomi og nevrovitenskap Vrije Universiteit Medical Center (VUmc), Amsterdam, Nederland. Likene ble bevart med en balsameringsprosessen metode rettet opprettholde den morfologiske funksjoner i vev39.

Før disseksjon, ble en 3DUS bildet laget av GM og VL etter metodikk beskrevet. Under disseksjon, ble hud, subkutant vev og leddflater overliggende GM og VL fjernet. En midt-langsgående delen ble kuttet, tar retningen til den distale aponeurosis hensyn. Bruk en tykkelse, var hvor fascicle målt, halvveis mellom startpunktet og distale muskler magen. Senere, etter tenotomy, var muskel magen dissekert og neddykket i en kalibrert vannsøylen. Bruker ImageJ, volumene ble målt på fotografier i vannsøylen med og uten magemusklene, og muskel volum var beregner forskjellen40. Fascicle lengde og volumet ble målt tre ganger og median og standardavvik verdiene ble beregnet. Kriterium gyldigheten mellom 3DUS metoden og disseksjon målingene ble testet med en Pearsons korrelasjon for gjennomsnittlig fascicle lengde og muskel volum. Intra-rater pålitelighet av metoden 3DUS avledede fascicle lengde og volum målinger ble kvantifisert bruker en toveis blandet modell intra-klassen korrelasjonskoeffisienten (ICC3,3)41, og etter logaritmisk transformasjon av data, den variasjonskoeffisienten (CV) ble beregnet. Gyldigheten av fascicle lengde og muskel volum målinger ble bekreftet av betydelig og høy sammenhenger (r = 0.998, p < 0,01 og r = 0.985, p < 0,01, henholdsvis). Intra-rater pålitelighet av metoden 3DUS avledet målinger av fascicle lengde og var høy (ICC3,3 0.983, CV 7,3% og ICC3,3 0.998, CV 5,4%, henholdsvis). Det er konkludert at 3DUS tilnærmingen presentert er en gyldig og pålitelig verktøy for volum og fascicle lengde vurdering av menneskelig VL og GM (tabell 1).

Table 1
Tabell 1: Cadaver valideringsdata. C# er Cadaver tall, GM er m. gastrocnemius medialis, VL er m. vastus lateralis. "Disseksjon" viser resultater fra cadaver dissection og "3DUS" viser resultatene fra 3DUS bildeanalyse av levningene.

Discussion

En teknikk som gyldige og pålitelige 3DUS presenteres som tillater rask analyse av morphometric variabler i skjelettmuskulatur. Forskjellige 3DUS tilnærminger for bløtvev bildebehandling har vært tilgjengelig for omtrent et tiår42,43, men 3DUS tilnærminger ikke er fortsatt brukt ofte. Mr er en gull standard for estimering av i vivo muskel volumer (f.eks., refererer16,17,18,19,20). Mr gyldighet er testet og bekreftet i studier som sammenligner fantomer eller cadaveric organer kjent volum til MRI-basert kvantum estimater44,45. Men Mr tilgjengelighet for forskning er begrenset og skanner er tidkrevende og kostbare. I tillegg eksperimentelle gjenstand stillinger er begrenset av bar gripe MRI skannere. Typisk MR bilder generere nok kontrast for å utføre målinger av variabler av muskel geometri (fascicle lengder og vinkler). Men kan 3D muskel geometri vurderes også bruke MRI ved hjelp av flere teknikker, f.eks, DTI teknikk21. Likhet med Mr, USA imaging gir tilstrekkelig skille på grensesnitt mellom ulike typer vev (dvs. synlig i oss bilder), gir en gyldig modalitet for bløtvev volum vurdering1,30 ,44,46,47,48,49. I motsetning til Mr har 3DUS bilder nok kontrast til å utføre analyse på både volumet og muskel geometri fra samme målingen.

I tillegg kan teknikken presentert kombinere bilder av flere feier i en matrise, for studiet av større muskler. Denne nye 3DUS metoden gir en potensiell verktøy for klinisk vurdering av muskel morfologi. Denne metoden kan brukes også for imaging bløtvev strukturer annet enn muskelen (f.eks, sener, indre organer, arterier).

Modifikasjoner å forbedre Offline behandlingstid:

Endringer av 3DUS tilnærming var hovedsakelig rettet mot å forbedre behandlingstid og måle større muskler. Frakoblet behandlingstiden for et 3DUS bilde avhenger av voxel matrise innstillinger, prøving hyppigheten, størrelsen på avkastning, varighet og hastighet på feie, antall feier og brukte arbeidsstasjonen. Tidligere gangen rekonstruksjon av ≈ 2t var nødvendig for å rekonstruere eneste feie gir 750 amerikanske bilder (30 s på 25 Hz)15,25,30. Med metoden finnes 3DUS tar den samme feie bare 50 s rekonstruksjon tid (bedre de 'offline' tid av 99%). Denne forbedringen kan forklares med forbedret fylling algoritmen som utnytter stor vektor operasjoner for å fylle den voxels ramme-for-bilde, i stedet for piksler per piksel og økt random access memory (RAM) av arbeidsstasjoner å bygge større voxel matriser. Med nye 3DUS tilnærming tar en typisk rekonstruksjon som representerer en kurve lengde 30 cm med en hastighet på 1 cm/s, målet voxel størrelse 0,2 x 0,2 x 0.2 mm3 og en samplingsfrekvens på 25 Hz, følgende tid å rekonstruere :

a. ca 10 s å identifisere synkroniseringspulsen og velge relevante amerikanske bilder.
b. ca 120 s å bestemme kalibrering transformasjon matrix (PrTIm).
c. ca 10 s for bin fyller scenen.
d. ca 30 s for utføring punktene fylle igjen gap.

Totalt tar 170 s. notat, trinn b trenger kun utføres én gang, forutsatt en rigid forbindelse på MoCap markørene på sonde, forlater 50 s for gjenoppbyggingen av en enkelt sveip. Kombinerer to enkelt feie rekonstruert voxel matriser tar ca 10 s.

Begrensninger og avgjørende skritt:

Det er flere 3DUS tenkelig aspekter som bør tas i betraktning:

i. amerikanske bildekvalitet: høyere romlig oppløsning på 2D amerikanske bilder gir flere piksler plasseres i voxel matrisen. Dette vil tillate voxel dimensjonene redusere, fører til høyere voxel tetthet. Flere tilgjengelige ultralyd maskiner bruke romlige compounding for å redusere den støyende granulerte teksturen, tillater for bedre gjenstand uten forskjellsbehandling av grensesnittene i vev. Et annet alternativ å redusere speckle er kanten ekstrautstyr. Det bør imidlertid bemerkes at denne tilnærmingen ikke er ønskelig, siden det deformerer bildet i et forsøk på å lage forskjellige grensesnitt, og dermed forvrenge den sanne anatomisk posisjonen av grensesnittene.

II. MoCap nøyaktighet: piksler kan bare bli nøyaktig plassert i en voxel, hvis stillingsføleren nøyaktig kvantifiserer koordinatene av sonden. Med en økning i bildeoppløsning blir MoCap nøyaktighet viktigere. De presenterte 3DUS oppsett fungerer best med en voxel dimensjon av 0,2 x 0,2 x 0.2 mm3, med en MoCap system med en nøyaktighet på 0,1 mm, gir god nøyaktighet for å rekonstruere 3DUS voxel matrisen.

III. prøve frekvens: laveste timelige oppløsningen av enten den amerikanske bilder eller MoCap datastrømmen bestemmer samplingfrekvens. Dette påvirker feie tid eller voxel matrise innstillingene. For eksempel kan doble samplingfrekvens fra 25 til 50 Hz en fei utføres på halve tiden. Eventuelt gir ikke endre feie hastigheten, flere bilder for å fylle voxel array, forlater færre hull skal fylles og dermed potensielt øke voxel matrise oppløsningen. Øke voxel matrise oppløsningen, uten å øke samplingsfrekvens, krever imidlertid en tregere skanning, noe som vil øke potensialet i bevegelse gjenstander.

IV. Image gjenoppbyggingen tid: rask rekonstruksjoner krever en kraftig arbeidsstasjon med nok tilgjengelig RAM. I tillegg varierer rekonstruksjon tid i stor grad basert på voxel matrise volumet og kompleksiteten av fylle igjen gap.

v. eksperimentelle protokollen: standardisering av eksperimentelle-protokollen, som eksemplifisert studien for VL og GM, er avgjørende for sammenligning av morfologiske målinger (f.eksfascicle lengde fascicle vinkel, magemusklene lengde, senen lengde, aponeurosis lengde) mellom fag og overvåking i fag i longitudinelle studier. Merk imidlertid at morfologi vurdert på resten kan endre under muskel aktivering. For eksempel for VL eksperimentet, kan kne extensor morfologi under maksimal sammentrekning vise en høy pennation vinkel og kortere fascicles i 60° kneet strekking, med morfologi resten50. I noen tilfeller (f.eks., spastisitet), Elektromyografi (EMG) kan brukes til å bekrefte hvile muskel aktivitetsnivå under eksamen.

Vi. undersøke press og vev deformasjon: hvis rikelig ultralyd gel brukes på Avkastningen, press for å forbli i full kontakt mellom sonde og huden er begrenset. Som veiledning anbefaler vi at skanning en avkastning bør føles som svever over huden, og trykket bør bare brukes til å holde kontakt med gel og dermed huden. Liten vev deformasjon kan imidlertid være uunngåelig, selv med en generøs mengde ultralyd gel. Sonden størrelse og en buet avkastning påvirker den nødvendige mengden av trykket eller gel brukes. Større sonde og en mer buet avkastning krever mer press og/eller mer gel, enn mindre sonder med en lignende buet avkastning. En annen mulig løsning er å forkaste gjenklang (dvs. ikke-hudkontakt) regionen av USA bildene. I tillegg er vev deformasjon mest sannsynlig skje i første vev lag, for eksempel hud og underhud fettvev lag. Merk at fag med liten eller ingen subkutan fettvev er derfor mer utsatt for bivirkninger av press. I tillegg oppstår vev deformasjon sannsynligvis i sentrum av sonden, som vanligvis ikke overlapper med andre feier regionen.

VII. Imaging og anatomisk kunnskap: en annen viktig faktor i å bruke noen tenkelig modalitet er at kunnskap om både anatomi og tenkelig modalitet er avgjørende for å få meningsfulle tolkning. Anatomisk variasjon mellom fag og bilderester må gjenkjennes og tatt hensyn til i identifikasjonsprosessen anatomiske strukturer. Selv med sunn og/eller velutviklet muskler, kan klar identifikasjon være vanskelig fordi det krever anatomisk kunnskap til å skille mellom ulike komponenter i en muskel eller mellom muskel grupper51. Men atrophied muskler (i.e. eldre, i tilfelle patologi, eller en cadaver), klart identifikasjon er enda mer komplisert på grunn av mindre størrelse og redusert kontrasten i bildet, og derfor mindre tydelig vev grensesnitt (Figur 4 ). Vi tror at uten forutgående anatomisk kunnskap, vi ville ha blitt begrenset å gjøre riktig vurdering i utformingen av denne 3DUS og utføre 3DUS målinger. For eksempel for GM eksperimenter forårsaker ulike fotplaten vinkler ikke nødvendigvis forventede endringene i muskel sene komplekse lengder, deformasjon innen foten7. Også var anatomisk informasjon om kurvatur av den distale aponeurosis avgjørende for et tilstrekkelig utvalg av midt-langsgående flyet i alle fag38.

Figure 4
Figur 4: variasjon og kvalitet rekonstruert anatomiske cross-sectional 3DUS bilder av quadriceps muskel halvveis langs låret. (A) eksempel på en mannlig menneskelige cadaver viser et bilde av en atrophied tilstand ved død (død alder: 81 år). Identifikasjon av grensene for individuelle hoder quadriceps muskel er vanskelig. (B) eksempel på en stillesittende mann (i alderen 30 år). (C) eksempel på en mannlige idrettsutøver roer (i alderen 30 år). De hvite firkantene for skala representerer 1 cm x 1 cm. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Fremtidige programmer:

3DUS tilnærmingen gir et avbildningsverktøy som kan brukes for ulike formål og innstillingene i sport og klinikker. I kliniske tiltak er effektivitet knyttet til den fysiske nivå52. Bruke 3DUS for overvåking av pasienter som er i fare for å miste muskelen masse er viktig (f.eksreferanser53,54,55) og gjøre det mulig for justering av behandlingen. En annen potensiell program av 3DUS ligger i overvåking morfologiske tilpasningen av muskel svar på intervensjon (opplæring) og/eller skade.

Denne protokollen beskrevet og tid-kostnadseffektiv metode å måle bløtvev struktur av menneskekroppen basert på frihånd 3DUS feier. Videre vurdering av parameterne for meningsfull morfologiske m. vastus lateralis og m. gastrocnemius medialis viste seg for å være gyldig og pålitelig.

Disclosures

Forfatterne ikke avsløre.

Acknowledgments

Forfatterne er svært takknemlig til Adam Shortland og Nicola Fry som delte sine algoritmer for 3-dimensjonale ultralyd i 2004, som var inspirasjonen for utviklingen av programvaren som brukes i denne studien.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ultrasound device (Technos MPX) Esaote, Italy NA
Linear array probe (12.5 Mhz, 5 cm) Esaote, Italy NA
Workstation (HP Z440) HP, USA http://www8.hp.com/us/en/workstations/z440.html
Framegrabber (Canopus, ADVC 300) Canopus, Japan ADVC 300
Motion Capture System (Certus) NDI, Canada http://www.ndigital.com/msci/products/optotrak-certus/
Synchronisation device VU, NL Contact corresponding author
Calibration frame VU, NL Contact corresponding author
Thermometer Greisinger, Germarny GTH 175/PT
Examination table NA NA Any examination table
Inclinometer Lafayette instrument, USA ACU001
Adjustable Footplate VU, NL Contact corresponding author
Torque wrench VU, NL Contact corresponding author
Extendable rod VU, NL Contact corresponding author
Goniometer (Gollehon) Lafayette instrument, USA 1135
Triangular shaped beam NA NA Made out a piece of stiff foam
Lashing straps NA NA Any lashing strap
Surgical skin marker NA NA Any surgical skin marker
Ultrasound transmission gel Servoson NA A sticky gel type is recommended

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Reeves, N. D., Maganaris, C. N., Narici, M. V. Ultrasonographic assessment of human skeletal muscle size. Eur. J. Appl. Physiol. 91, 116-118 (2004).
  2. Van Den Engel-Hoek, L., Van Alfen, N., De Swart, B. J. M., De Groot, I. J. M., Pillen, S. Quantitative ultrasound of the tongue and submental muscles in children and young adults. Muscle Nerve. 46, 31-37 (2012).
  3. Seymour, J. M., et al. Ultrasound measurement of rectus femoris cross-sectional area and the relationship with quadriceps strength in COPD. Thorax. 64, 418-423 (2009).
  4. Seymour, J. M., et al. The prevalence of quadriceps weakness in COPD and the relationship with disease severity. Eur. Respir. J. 36, 81-88 (2010).
  5. Ho, S. S. Y. Current status of carotid ultrasound in atherosclerosis. Quant. Imaging Med. Surg. 6, 285-296 (2016).
  6. Barber, L., Barrett, R., Lichtwark, G. Passive muscle mechanical properties of the medial gastrocnemius in young adults with spastic cerebral palsy. J. Biomech. 44, 2496-2500 (2011).
  7. Huijing, P. A., Bénard, M. R., Harlaar, J., Jaspers, R. T., Becher, J. G. Movement within foot and ankle joint in children with spastic cerebral palsy: a 3-dimensional ultrasound analysis of medial gastrocnemius length with correction for effects of foot deformation. BMC Musculoskelet. Disord. 14, 365 (2013).
  8. Shortland, A. P., Harris, C. A., Gough, M., Robinson, R. O. Architecture of the medial gastrocnemius in children with spastic diplegia. Dev. Med. Child Neurol. 44, 158-163 (2002).
  9. Farup, J., et al. Muscle Morphological and Strength Adaptations to Endurance Vs. Resistance Training. J. Strength Cond. Res. 26, 398-407 (2012).
  10. Timmins, R. G., Shield, A. J., Williams, M. D., Lorenzen, C., Opar, D. A. Architectural adaptations of muscle to training and injury: a narrative review outlinig the contributions by fascicle lenght, pennation angle and muscle thickness. Br. J. Sports Med. 0, 1-7 (2016).
  11. Huijing, P. Important experimental factors for skeletal muscle modelling: non-linear changes of muscle length force characteristics as a function of degree of activity. Eur. J. Morphol. 34, 47-54 (1996).
  12. Van der Linden, B., Koopman, H., Grootenboer, H. J., Huijing, P. A. Modelling functional effects of muscle geometry. J. Electromyogr. Kinesiol. 8, 101-109 (1998).
  13. Woittiez, R. D., Huijing, P. A., Boom, H. B., Rozendal, R. H. A three-dimensional muscle model: a quantified relation between form and function of skeletal muscles. J. Morphol. 182, 95-113 (1984).
  14. Lieber, R. L., Blevins, F. T. Skeletal muscle architecture of the rabbit hindlimb: functional implications of muscle design. J. Morphol. 199, 93-101 (1989).
  15. Weide, G., et al. Medial gastrocnemius muscle growth during adolescence is mediated by increased fascicle diameter rather than by longitudinal fascicle growth. J. Anat. 226, 530-541 (2015).
  16. Fukunaga, T., et al. Physiological cross-sectional area of human leg muscles based on magnetic resonance imaging. J. Orthop. Res. 10, 926-934 (1992).
  17. LeBlanc, A., et al. Muscle volume, MRI relaxation times (T2), and body composition after spaceflight. J. Appl. Physiol. 89, (2000).
  18. Lindemann, U., et al. Association between Thigh Muscle Volume and Leg Muscle Power in Older Women. PLoS One. 11, 0157885 (2016).
  19. Gopalakrishnan, R., et al. Muscle Volume, Strength, Endurance, and Exercise Loads During 6-Month Missions in Space. Aviat. Space. Environ. Med. 81, 91-104 (2010).
  20. Wakahara, T., Ema, R., Miyamoto, N., Kawakami, Y. Inter- and intramuscular differences in training-induced hypertrophy of the quadriceps femoris: association with muscle activation during the first training session. Clin. Physiol. Funct. Imaging. , (2015).
  21. Pamuk, U., Karakuzu, A., Ozturk, C., Acar, B., Yucesoy, C. A. Combined magnetic resonance and diffusion tensor imaging analyses provide a powerful tool for in vivo assessment of deformation along human muscle fibers. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 63, 207-219 (2016).
  22. Prager, R. W., Rohling, R. N., Gee, A. H., Berman, L. Rapid calibration for 3-D freehand ultrasound. Ultrasound Med. Biol. 24, 855-869 (1998).
  23. Solberg, O. V., Lindseth, F., Torp, H., Blake, R. E., Nagelhus Hernes, T. A. Freehand 3D Ultrasound Reconstruction Algorithms-A Review. Ultrasound Med. Biol. 33, 991-1009 (2007).
  24. Gee, A., Prager, R., Treece, G., Berman, L. Engineering a freehand 3D ultrasound system. Pattern Recognition Letters. 24, (2003).
  25. Bénard, M. R., Harlaar, J., Becher, J. G., Huijing, P. A., Jaspers, R. T. Effects of growth on geometry of gastrocnemius muscle in children: a three-dimensional ultrasound analysis. J. Anat. 219, 388-402 (2011).
  26. Fry, N. R., Gough, M., Shortland, A. P. Three-dimensional realisation of muscle morphology and architecture using ultrasound. Gait Posture. 20, 177-182 (2004).
  27. Barber, L., Barrett, R., Lichtwark, G. Passive muscle mechanical properties of the medial gastrocnemius in young adults with spastic cerebral palsy. J. Biomech. 44, 2496-2500 (2011).
  28. MacGillivray, T. J., Ross, E., Simpson, H. A. H. R. W., Greig, C. A. 3D Freehand Ultrasound for in vivo Determination of Human Skeletal Muscle Volume. Ultrasound Med. Biol. 35, 928-935 (2009).
  29. Rana, M., Wakeling, J. M. In-vivo determination of 3D muscle architecture of human muscle using free hand ultrasound. J. Biomech. 44, 2129-2135 (2011).
  30. Haberfehlner, H., et al. Freehand three-dimensional ultrasound to assess semitendinosus muscle morphology. J. Anat. 229, 591-599 (2016).
  31. Bénard, M. R., Jaspers, R. T., Huijing, P. A., Becher, J. G., Harlaar, J. Reproducibility of hand-held ankle dynamometry to measure altered ankle moment-angle characteristics in children with spastic cerebral palsy. Clin Biomech. 25, 802-808 (2010).
  32. de Ruiter, C. J., Kooistra, R. D., Paalman, M. I., de Haan, A. Initial phase of maximal voluntary and electrically stimulated knee extension torque development at different knee angles. J. Appl. Physiol. 97, (2004).
  33. Kooistra, R. D., de Ruiter, C. J., de Haan, A. Knee angle-dependent oxygen consumption of human quadriceps muscles during maximal voluntary and electrically evoked contractions. Eur. J. Appl. Physiol. 102, 233-242 (2008).
  34. WinDV. , Available from: http://windv.mourek.cz/le (2017).
  35. VirtualDub. , Available from: http://virtualdub.org (2017).
  36. D'Errico, J. inpaint_nans. Matlab Central File Exchange. , Available from: www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/4551 (2004).
  37. MITK. , Available from: http://mitk.org/wiki/MITK (2004).
  38. Bénard, M. R., Becher, J. G., Harlaar, J., Huijing, P. A., Jaspers, R. T. Anatomical information is needed in ultrasound imaging of muscle to avoid potentially substantial errors in measurement of muscle geometry. Muscle Nerve. 39, 652-665 (2009).
  39. Fix for Life Embalming. , Available from: www.fixforlifeembalming.com (2017).
  40. ImageJ. , Available from: https://fiji.sc (2017).
  41. Weir, J. P. Quantifying test-retest reliability using the intraclass correlation coefficient and the SEM. J. Strength Cond. Res. 19, 231-240 (2005).
  42. Prager, R. W., Gee, A., Berman, L. Stradx: real-time acquisition and visualization of freehand three-dimensional ultrasound. Med. Image Anal. 3, 129-140 (1999).
  43. Solberg, O. V., Lindseth, F., Torp, H., Blake, R. E., Nagelhus Hernes, T. A. Freehand 3D Ultrasound Reconstruction Algorithms-A Review. Ultrasound in Medicine and Biology. 33, 991-1009 (2007).
  44. Mitsiopoulos, N., et al. Cadaver validation of skeletal muscle measurement by magnetic resonance imaging and computerized tomography. J. Appl. Physiol. 85, (1998).
  45. Jackowski, C., et al. Noninvasive Estimation of Organ Weights by Postmortem Magnetic Resonance Imaging and Multislice Computed Tomography. Invest. Radiol. 41, 572-578 (2006).
  46. Weller, R., et al. The Determination of Muscle Volume with A Freehand 3D Ultrasonography System. Ultrasound Med. Biol. 33, 402-407 (2007).
  47. Barber, L., Barrett, R., Lichtwark, G. Validation of a freehand 3D ultrasound system for morphological measures of the medial gastrocnemius muscle. J. Biomech. 42, 1313-1319 (2009).
  48. Delcker, A., Walker, F., Caress, J., Hunt, C., Tegeler, C. In vitro measurement of muscle volume with 3-dimensional ultrasound. Eur J. Ultrasound. 9, (1999).
  49. Cenni, F., et al. The reliability and validity of a clinical 3D freehand ultrasound system. Comput. Methods Programs Biomed. 136, 179-187 (2016).
  50. de Brito Fontana, H., Herzog, W. Vastus lateralis maximum force-generating potential occurs at optimal fascicle length regardless of activation level. Eur. J. Appl. Physiol. 116, 1267-1277 (2016).
  51. Engstrom, C. M., Loeb, G. E., Reid, J. G., Forrest, W. J., Avruch, L. Morphometry of the human thigh muscles. A comparison between anatomical sections and computer tomographic and magnetic resonance images. J. Anat. 176, 139-156 (1991).
  52. Warburton, D. E. R., Nicol, C. W., Bredin, S. S. D. Health benefits of physical activity: the evidence. CMAJ. 174, 801-809 (2006).
  53. Moisey, L. L., et al. Skeletal muscle predicts ventilator-free days, ICU-free days, and mortality in elderly ICU patients. Crit. Care. 17, 206 (2013).
  54. Weijs, P. J., et al. Low skeletal muscle area is a risk factor for mortality in mechanically ventilated critically ill patients. Crit. Care. 18, 12 (2014).
  55. English, K. L., Paddon-Jones, D. Protecting muscle mass and function in older adults during bed rest. Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care. 13, 34-39 (2010).

Tags

Medisin problemet 129 3D ultralyd skjelettlidelser muskel muskel volum arkitektur muskel geometri morfologi fascicle lengde m. gastrocnemius medialis m. quadriceps femoris m. vastus lateralis
3D Ultralyd Imaging: rask og kostnadseffektiv Morphometry av muskel vev
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Weide, G., van der Zwaard, S.,… More

Weide, G., van der Zwaard, S., Huijing, P. A., Jaspers, R. T., Harlaar, J. 3D Ultrasound Imaging: Fast and Cost-effective Morphometry of Musculoskeletal Tissue. J. Vis. Exp. (129), e55943, doi:10.3791/55943 (2017).

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