Waiting
Login processing...

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

Medicine

Kas Fasikül Uzunluğunu Ölçmek için İskelet Kasının Kaliteli Genişletilmiş Görüş Alanı Ultrason Görüntülerinin Elde Ediliyor

Published: December 14, 2020 doi: 10.3791/61765
Automatic Translation
1,4,5, 1,2,3,4,5
1Department of Biomedical Engineering, Northwestern University, 2Department of Physical Medicine & Rehabilitation, Northwestern University Feinberg School of Medicine, 3Department of Physical Therapy and Human Movement Sciences, Northwestern University Feinberg School of Medicine, 4Shirley Ryan AbilityLab, 5Edward Hines, Jr. VA Hospital

Summary

Bu çalışmada, kas fasikül uzunluğu ölçümleri yapmak amacıyla genişletilmiş görüş alanı ultrasonu (EFOV-US) yöntemi kullanılarak yüksek kaliteli kas-iskelet sistemi görüntülerinin nasıl elde edildiği açıklanmaktadır. Bu yöntemi, yaygın geleneksel ultrason (T-US) problarının görüş alanını geçen fasiküllü kaslara uyguluyoruz.

Abstract

Geleneksel ultrason kullanılarak in vivo olarak yaygın olarak ölçülen kas fasikül uzunluğu, bir kasın kuvvet üretme kapasitesini tanımlayan önemli bir parametredir. Bununla birlikte, tüm üst ektremite kaslarının% 90'ından fazlası ve tüm alt ektremite kaslarının% 85'i, yaygın geleneksel ultrason (T-US) problarının görüş alanından daha uzun optimal fasikül uzunluklarına sahiptir. Genişletilmiş görüş alanı ultrason (EFOV-US) adı verilen daha yeni, daha az sıklıkla benimsenen bir yöntem, tek bir T-US görüntüsünün görüş alanından daha uzun süre fasiküllerin doğrudan ölçümünü sağlayabilir. Dinamik bir taramadan bir dizi T-US görüntüsüne otomatik olarak uyan bu yöntemin, kas fasikül uzunluklarını in vivo elde etmek için geçerli ve güvenilir olduğu gösterilmiştir. Uzun fasiküllere sahip çok sayıda iskelet kaslarına ve EFOV-US yönteminin bu tür fasiküllerin ölçümlerini yapmak için geçerliliğine rağmen, yayınlanan çok az çalışma bu yöntemi kullanmıştır. Bu çalışmada, hem yüksek kaliteli kas-iskelet görüntüleri elde etmek için EFOV-US yönteminin nasıl uygulanacağı hem de bu görüntülerden fasikül uzunluklarının nasıl ölçülebilir olduğu gösterilmiştir. Bu gösterinin, hem sağlıklı hem de bozulmuş popülasyonlarda kas havuzunu artırmak için EFOV-US yönteminin kullanılmasını teşvik edeceğini ve bunun için in vivo kas fasikül uzunluğu verilerine sahip olacağımızı umuyoruz.

Introduction

Fasikül uzunluğu, genel olarak bir kasın kuvvet üretme yeteneğinin göstergesi olan iskelet kası mimarisinin önemli bir parametresidir1,2. Özellikle, bir kasın fasikül uzunluğu, bir kasın aktif kuvvet üretebileceği mutlak uzunluk aralığı hakkında fikir sağlar3,4. Örneğin, fasikül uzunluğu dışında tüm izometrik kuvvet üreten parametreler (yani ortalama sarkom uzunluğu, peniasyon açısı, fizyolojik kesit alanı, kasılma durumu vb.) için aynı değerlere sahip iki kas göz önüne alındığında, daha uzun fasiküllere sahip kas, en yüksek kuvvetini daha uzun bir uzunlukta üretecek ve daha kısa fasiküllere sahip kastan daha geniş bir uzunluk aralığında kuvvet üretecektir3 . Kas fasikül uzunluğunun nicelleştirilmesi, hem sağlıklı kas fonksiyonunu hem de bir kasın kuvvet üretme kapasitesindeki değişiklikleri anlamak için önemlidir, bu da değiştirilmiş kas kullanımı (örneğin, hareketsizleştirme5,6, egzersiz müdahalesi7,8,9, yüksek topuk giyme10) veya kas ortamındaki bir değişiklik (örneğin tendon transfer ameliyatı11, uzuv dikkat dağınıklığı12) sonucu ortaya çıkabilir. ). Kas fasikül uzunluğu ölçümleri başlangıçta diseksiyonlu fasiküllerin doğrudan ölçülen ex vivo kadavra deneyleri ile elde edilmiştir13,14,15,16. Bu ex vivo deneylerinin sağladığı değerli bilgiler, kadavralarda cevaplanamayan soruları ele almak için in vivo yöntemlerin uygulanmasına ilgiye yol açtı17,18,19; in vivo yöntemler, kas parametrelerinin yerel bir durumda, farklı eklem duruşlarında, farklı kas kasılma durumlarında, farklı yükleme veya boşaltma durumlarında ve farklı koşullara sahip popülasyonlarda (örneğin sağlıklı/yaralı, genç/yaşlı vb.) ölçülmesine izin verir. En sık, ultrason in vivo kas fasikül uzunlukları elde etmek için kullanılan yöntemdir18,19,20; difüzyon tensör görüntüleme (DTI)18,21 gibi diğer görüntüleme tekniklerine göre daha hızlı, daha ucuz ve uygulanması daha kolaydır.

Genişletilmiş görüş alanı ultrasonunun (EFOV-US) kas fasikül uzunluğu in vivo ölçümü için geçerli ve güvenilir bir yöntem olduğu gösterilmiştir. Yaygın olarak uygulanırken, geleneksel ultrason (T-US), ultrason dönüştürücünün dizi uzunluğu ile sınırlı olan bir görüş alanına sahiptir (genellikle 4 ila 6 cm arasında, ancak 10 cm10'a kadar uzanan problar olmasına rağmen)18,20. Weng ve arkadaşları, bu sınırlamanın üstesinden gelmek için dinamik, uzun mesafe taramasından otomatik olarak kompozit, iki boyutlu "panoramik" görüntü (60 cm uzunlu) elde eden bir EFOV-US teknolojisi geliştirdi22. Görüntü, dönüştürücü ilgi çekici nesneyi dinamik olarak tararken, gerçek zamanlı olarak, geleneksel, B modu ultrason görüntülerinin bir dizisi ile oluşturulur. Sıralı T-US görüntüleri büyük çakışan bölgelere sahip olduğundan, bir görüntüden diğerine küçük farklar, harici hareket sensörleri kullanmadan prob hareketini hesaplamak için kullanılabilir. Ardışık iki görüntü arasındaki araştırma hareketi hesaplandıktan sonra, "geçerli" görüntü önceki görüntülerle art arda birleştirilir. EFOV-US yöntemi uzun, kavisli kas fasiküllerinin doğrudan ölçümüne izin verir ve kaslar, denemeler ve sonograflar arasında güvenilir olduğu gösterilmiştir23,24,25 ve hem düz hem de kavisli yüzeyler için geçerlidir23,26.

Kas fasikül uzunluğu in vivo ölçmek için ultrason uygulamak önemsiz değildir. Daha otomatik protokoller (yani MRI, BT) içeren diğer görüntüleme tekniklerinin aksine ultrason sonograf becerisine ve anatomik bilgiye bağlıdır27,28. Fasikül düzlemi ile prob yanlış hizalamanın fasikül önlemlerinde önemli hatalara neden olabileceğinden endişe ediliyor. Bir çalışma ultrason ve DTI MRI kullanılarak alınan fasikül uzunluğu ölçülerinde çok az fark (ortalama 3 mm <) göstermekle birlikte ölçüm hassasiyetinin düşük olduğunu göstermektedir (standart fark sapması ~12 mm)29. Yine de, deneyimli bir sonografın pratiği ve rehberliği ile acemi bir sonografın EFOV-US23 kullanarak geçerli meaures elde edebileceği gösterilmiştir. Bu nedenle, insan hatasını azaltmak ve EFOV-US kullanılarak elde edilen ölçümlerin doğruluğunu artırmak için uygun protokolleri göstermek için çaba gösterilmelidir. Sonuç olarak, uygun protokollerin geliştirilmesi ve paylaşılması, literatürden fasikül uzunluğu verilerini çoğaltabilen veya henüz in vivo olarak çalışılmamış kaslarda yeni veriler elde edebilecek deneycilerin ve laboratuvarların sayısını artırabilir.

Bu protokolde, kas fasikül uzunluğunu ölçmek için kullanılabilecek yüksek kaliteli kas-iskelet görüntüleri elde etmek için EFOV-US yönteminin nasıl uygulanacağını gösteriyoruz. Özellikle, (a) tek bir üst eksuzitenin ve tek bir alt eksov kasının EFOV-US görüntülerinin toplanmasına (b) EFOV-US görüntüsünün "kalitesini" gerçek zamanlı olarak belirlemeye ve (c) kas mimarisi parametrelerini çevrimdışı olarak ölçmeye hitap ediyoruz. Uzun fasikülleri nedeniyle in vivo olmayan kaslarda kas fasikül uzunluğu verilerini elde etmek için EFOV-US yönteminin benimsenmesini teşvik etmek için bu ayrıntılı kılavuzu sunuyoruz.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Northwestern Üniversitesi Kurumsal İnceleme Kurulu (IRB) bu çalışmanın prosedürlerini onayladı. Bu çalışmaya kayıtlı tüm katılımcılar, aşağıda ayrıntılı olarak açıklanan protokole başlamadan önce bilgilendirilmiş onay vermiştir.
NOT: Bu çalışmada kullanılan spesifik ultrason sistemi EFOV-US yeteneklerine sahipti ve bilimsel literatürdeki algoritma hakkındaki ayrıntıları ve geçerlilik değerlendirmelerini gözden geçirebildiğimiz için benimsendi22,26; EFOV-US ile birden fazla sistem de mevcuttur18,20,30. Doğrusal dizi dönüştürücü 14L5 (frekans bant genişliği 5-14 MHz) kullanılmıştır. Bu protokolde görüntülenen kaslar, ABD görüntülerinin yakalandığı ve fasikül uzunluklarının ölçüldüğü kasların sadece küçük bir alt kümesidir (örneğin, triceps25, ekstensor karpi ulnaris23, medial gastrocnemius10, vastus lateralis24, biceps femoris8,31). Bu protokol, sağladığımız iki örneğin ötesindeki kaslara uygulanabilmesi için işaretçiler sağlamak ve gerekli standartları tanımlamak için tasarlanmıştır.

1. Kasların EFOV-ABD görüntülerini toplamak

Hazırlık

  1. Sonograf Hazırlama
    1. Ultrason sistemini çalıştırmadan önce, sistem güvenliği, sistemin bakımı, sistem kurulumu ve kontrolleri vb. Ayrıca, sistemin EFOV-US görüntülerini elde etme talimatlarını gözden geçirin ve EFOV-US görüntülerini elde etmek için uygulanan yönteme aşina olun.
      NOT: Farklı ultrason sistemleri, farklı terminoloji kullanarak EFOV-US modunu adlandırmaktadır. Örneğin, burada kullanılan sistemde EFOV modu "Panoramik Görüntüleme" olarak adlandırılır. Çeşitli ticari sistemlerde uygulanan algoritmanın teknik detayları genellikle fikri mülkiyet olsa da ve bu nedenle serbestçe mevcut olmasa da, ibretlik bir incelemeden, panoramik ultrason yeteneklerine sahip birçok ticari sistem Weng ve ark.22 tarafından açıklanana benzer bir yaklaşımı tanımlar. Herhangi bir sistemden elde edilen ölçümlerin genel geçerliliğinin, doğrudan sistemi üreten şirketten daha ayrıntılı bilgi alarak, görüntüleme fantomu26,32 kullanılarak veya başka yollarla (örneğin, hayvan diseksiyonu24 ile karşılaştırıldığında) değerlendirilmesi, insan katılımcıları içeren araştırmalara başlamadan önce önemli bir adım olarak önerilmektedir.
    2. İlgi çekici kasların anatomisinin yanı sıra çevredeki anatomiye aşina olmak için zaman ayırın. Sonografın ilgi anatomisine aşina olmak için bir anatomi ders kitabı veya tercihen interaktif bir çevrimiçi 3D anatomi modeli kullanması önerilir.
  2. Katılımcı Hazırlığı
    1. Çalışmanın protokolünü katılımcıya açıklayın ve görüntüleme protokolüne başlamadan önce IRB onaylı onay alın.
    2. İlgi çekici kaslara erişimi sağlamak için katılımcıdan uygun kıyafetler giymesini isteyin. Örneğin, sonograf bir kol kası resmi yapmayı planlıyorsa, katılımcıdan kısa kollu bir gömlek giymesi istenmelidir.
    3. Katılımcıyı yerinde kilitlenebilen ayarlanabilir bir sandalyeye oturtun. İlgi çekici kaslara erişim sağlarken katılımcıyı mümkün olduğunca rahat hale getirmek için sandalyeyi ayarlamak için zaman ayırın.
      NOT: Tamamen düz döşeyebilen ayarlanabilir bir sandalye mevcut değilse, bazı çalışma tasarımları ilgi çekici kaslara (yani hamstrings) erişmek için bir masa kullanılmasını gerektirebilir.
    4. İlgi çekici kasın yaydığı eklemleri kontrol edilebilen ve tekrarlanan bir duruşa yerleştirin. Anatomik yer işaretlerini bulmak ve goniyometri uygulamak için klinik rehberlik33'i kullanın; ortak koordinat sistemini tanımlamak için ISB standartlarını kullanın34,35. Genel olarak, eklem açısını ölçmek için anatomik yer işaretlerini cilt güvenli işaretleyicisi (Malzeme Masası) ile işaretleyin ve ardından bir el goniometresinin merkezini eklemin dönme ekseni ve goniometrenin kolları eklem segmentleriyle hizalayın.
      NOT: Pasif kası görüntüliyorsanız, bolluk kasını görüntülememek için ilgi çekici kası nispeten uzatılmış bir konuma yerleştirmeniz önerilir.
      1. Pazı brachii'yi bu çalışmada belirtildiği gibi çoğaltmak için, ayak destekli, sırt düz, omuz 85 ° kaçırma ve 10 ° yatay fleksiyon, 25 ° fleksiyonda dirsek ve nötrde kol, bilek ve parmaklarla koltuk katılımcıları.
      2. Bu çalışmada belirtildiği gibi tibialis ön kısmını çoğaltmak için, katılımcıları dizleri 60 ° fleksiyonda ve ayak bileği 15 ° plantar fleksiyonda koltuk.
    5. Görüntüleme protokolü sırasında hareketi en aza indirmek için katılımcıların uzuvlarını bez kayışlar kullanarak sabitleyin.

Resim Edinme

  1. Ultrason sistemini takın ve açın. Muayenenin Kas-İskelet olarak ayarlandığını, kullanılan dönüştürücünün seçildiğini (burada 14L5 kullandık) ve iletim frekansın kas-iskelet görüntüleme için tipik bir frekans aralığı olan 5-17 MHz (burada 11MHz kullanıldı) arasında ayarlandığını sağlayın. Daha yüksek frekanslar genellikle çözünürlüğü artırdığı ancak dalga penetrasyonunu azalttıkları için daha yüzeysel görüntüleme için kullanılır.
  2. Ayak ipi ayarlarını yapmak için sistem ayarlarına gidin. Bu protokolün amaçları doğrultusunda, görüntülemeyi başlatmak/durdurmak için ayak ipi ayarlamanızı öneririz. Kullanılan ayak pedalı birden fazla pedala sahipse, "Dondur" veya "Duraklat" ve görüntüyü "Yazdır" veya "Sakla" olarak ek pedallar ayarlayın.
  3. Dönüştürücünün başına bol miktarda ultrason jeli uygulayın.
  4. Dönüştürücünün katılımcının derisine yaklaşık ilgi alanına yerleştirin.
  5. Dönüştürücüsü kasın kısa eksen düzleminde hareket ettirin. Dönüştürücünün bir tarafta gösterge adı verilen küçük bir çıkıntlılık olduğunu unutmayın. Dönüştürücünün göstergeye sahip tarafı ultrason görüntüsünün sol tarafına karşılık gelir. Kısa eksende görüntüleme yaparken, sonografın göstergeyi yanal olarak işaretlesin ve sonograf uzun eksende olduğunda, göstergeyi distal olarak işaret edin.
  6. Kısa eksen düzleminde (kas lifi yönüne dik) ilgi çekici kası tanımlayın ve kas yolunun tam bir görselleştirilmesini elde etmek için dönüştürücü distal ve proksimal hareket ettinin.
    1. Cilt güvenli mürekkep belirteçleri (Malzeme Tablosu) kullanarak önemli anatomik işaretleri (yani, kasın lateral ve medial kenarları, kas tendon kavşağı ve kas yerleştirme) işaretleyin.
  7. Kasın yeri belirlendikten ve uygun şekilde işaretlendikten sonra, sonografın ultrason dönüştürücüsünü uzun eksen düzleminde (kas lifi yönüne paralel) hareket ettirmesini sağlamak.
  8. Kasın distal veya proksimal ucundan başlayarak, o noktada fasikül düzlemini tanımlamak için dönüştürücüyü döndürün ve eğin. Doğru dönüştürücü pozisyonu kurulduğunda ciltte bir iz bırakmak.
  9. Taranmak istenen uzunluğun tamamı boyunca yaklaşık fasikül düzlemi kurulduktan sonra, sonograf uygulamasının bu yolu izlemesini sağlamak.
  10. Görüntü toplamaya başlamak için ultrason sistemini EFOV-US moduna getirin.
  11. Kasın bir ucundan başlayarak, görüntü alımına başlamak için ayak istiraritini tıklayın ve ultrason dönüştürücüyü uzun eksende yavaşça ve sürekli hareket ettirin. Kasın sonuna ulaşıldıktan sonra, görüntü alımını sonlandırmak için ayak istirakine tıklayın.
  12. Pratik yapın ve doğru dönüştürücü yolunu sağlayın. Bu, sürekli olarak "kaliteli" EFOV-US görüntüleri elde etmeden önce birkaç uygulama görüntüsü alabilir (kaliteli görüntülerin açıklanması için bölüm 2'ye bakın).
  13. Görüntü görünürlüğünü ve netliği en iyi duruma getirmek için aşağıdaki parametrelerdeki ayarlamaları göz önünde bulundurun.
    1. Derinlik: Görüntünün elde edilmesi, kasın istenen uzunluğu yakalanmadan önce sona ererse, görüntünün derinliğini artırın (burada kullanılan sistemde, görüntü derinliğinin artırılması taramanın olabileceği mutlak uzunluğu arttırır).
    2. Odak: Odak okunun Görüntü'nün alt yarısına ilgi çekici kasın hemen altına yerleştirin.
    3. Kazanç: Kazancın görüntünün derinliği boyunca dengelendiklerinden emin olun.
    4. Hız: Göstergenin yönlendirdiği optimum hızda görüntü (çoğu sistemde panoramik görüntüleme sırasında monitörde bir hız göstergesi görüntülenir).
  14. Niteliksel olarak iyi görüntüler toplandıktan sonra (adım 2.1), görüntüyü kaydetmek için Baskı/Mağaza ayak pedalı pedalı veya kontrol panelinde eşanlamlı bir düğmeye basın.
  15. Kasın 3 kaliteli EFOV-US görüntüleri elde edilene kadar 1.13-1.16 adımlarını tekrarlayın.
  16. Tüm ilgi çekici kaslar elde edilene kadar 1.6-1.17 adımlarını tekrarlayın.
  17. Jeli katılımcının derisinden nazikçe silmek için bir havlu kullanın. Daha sonra katılımcının cildin bölgesini durulamasını veya jelden maruz kalan cildi silmek için nemli bir havlu kullanmasını sağlayın. Kuru.
  18. Jeli dönüştürücünün başından silin ve dezenfekte edin.
  19. Görüntüleri sıkıştırılmamış DICOM görüntüleri olarak CD-DVD'ye, flash sürücüye veya yerel ağ üzerinden bilgisayara verin.

2. EFOV-ABD görüntüsünün "kalitesinin" belirlenmesi

  1. 1.13. adımı takiben, sonografın ilgi çekici kasın ve çevresindeki anatominin temel anatomik özelliklerinin kalitesini tanımlamasını ve değerlendirmesini yapın. Bu, sonografın anatomi ve kas-iskelet dokusu ekojenikliği (bir dokunun ultrasonik dalgaları yansıtma yeteneği) bilgisine dayanan nitel bir değerlendirmedir. Bir EFOV-US görüntülerinin niteliksel olarak "iyi" olarak kabul edilmesi için aşağıdakiler karşılanmalıdır:
    1. Bir kasın herhangi bir uzun eksenli görüntüsünde, sonografın derin ve yüzeysel kas fasyasını temsil eden hiperekoik (parlak) sınırlara sahip hipoekoik (koyu) bir şekil olarak kası açıkça tanımlayıp tanımlayamadan kontrol edin.
    2. Kas sınırları arasında, sonografın bir kas fasikülünü çevreleyen bağ dokusunu hiperekoik (parlak) çizgiler olarak tanımlayabileceğini kontrol edin.
      NOT: Çok kalemli kasları görüntülerken, görüntü ayrıca hiperekoik (parlak) bir yapı olarak, derin ve yüzeysel kas fasyası arasında, kas karnında ortaya çıkan merkezi tendonlar içermelidir.
    3. Görüntünün aşırı bükülme olup olmadığını kontrol edin. Bu genellikle görüntüdeki gölgeler veya boşluklar veya görüntünün üzerinde pürüzlü esnek cetvel çizgisi ile gösterilir.
  2. Görüntüde 2.1'de açıklanan doku yapılarından biri veya daha fazlası eksikse, görüntüyü "niteliksel olarak zayıf" olarak kabul edin ve canlı 2D moduna dönün.

3. Quanitfying Kas Fasikül Uzunluğu

  1. Kas fasikül uzunluğunu ölçmek için açık kaynaklı bir görüntü işleme platformu olan ImageJ'i kullanın. ImageJ https://imagej.net/Downloads'dan indirilebilir.
    NOT: ImageJ sıklıkla uygulansa da24,25,31,36,37,38, kas fasikül uzunluğunun nicelemesi diğer görüntü işleme yazılımı8,39 veya özel kodlar40,41 kullanılarak ölçülebilir.
  2. İndirildikten sonra, Dosya |'na tıklayarak ultrason görüntülerini ImageJ'de DICOM görüntüleri olarak açın Analiz etmek için görüntüyü açın ve seçin.
  3. DICOM görüntü özelliklerinin korunduğundan emin olmak için Araçlar menüsündeki Düz Çizgi aracını tıklatın ve ultrason görüntüsünün yan tarafındaki cetvelde 0 ila 1 cm arasında düz bir çizgi çizin. Ardından Analiz |'ne gidin Yapılan çizgiyi ölçmek için ölçün. Görüntü özellikleri korunmuşsa, düz çizginin uzunluğu 1 cm olmalıdır.
  4. Görüntüdeki fasikül uzunluklarını ölçmek için aşağıdakileri tamamlayın.
    1. Düz Çizgi aracına sağ tıklayın.
    2. Parçalı Çizgi'yi seçin.
    3. İmleci görüntünün üzerine taşıyın ve ölçülmek üzere seçilen fasikülün bir ucuna tıklayın.
      NOT: Sadece fasiküller üzerinde tüm fasikül yolunun (yani bir aponorozdan bir sonraki aponoroza veya aponorozdan merkezi tendona) ikna edici bir şekilde görülebileceği ölçümler yapın.
    4. Fasikül yolundaki eğriliğin yakalanmasını sağlamak için yol boyunca tıklayın.
    5. Fasikül yolunun sonuna ulaşıldıktan sonra, satırı sonlandırmak için çift tıklatın ve Analiz | Satırın uzunluğunu ölçmek için ölçün.
      NOT: İlk ölçüm yapıldığında yeni bir pencere olan "Sonuçlar" açılır. Hangi değerlerin görüntülendiği Sonuçlar penceresinde Sonuçlar | Ölçümleri ayarlayın.
  5. Tek bir görüntüde birden fazla fasikül önlemi alınana kadar 3.4.3-3.4.5 adımlarını yineleyin.
  6. Dosya |'ne tıklayarak fasikül ölçümlerini kaydetme Sonuçlar sekmesine kaydedin veya değerler kopyalanıp başka bir belgeye/elektronik tabloya yapıştırılabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

4 sağlıklı gönüllüde pazı brachii ve tibialis ön kısmının uzun kafasından görüntü almak için genişletilmiş görüş alanı ultrasonu (EFOV-US) uygulandı (Tablo 1). Şekil 1, bu temsili görüntüleme seansında her iki kasın EFOV-US görüntülerinin ne olduğunu gösterir ve kas aponorozu, merkezi tendon, fasikül yolu vb. Görüntüleme seansı bittikten sonra her bireyde her kas için niteliksel olarak "iyi" 3 görüntü (Şekil 2) analiz edildi. ImageJ, görüntü başına 4 fasikül ölçmek için uygulandı. Her görüntüde, kökenden eklemeye kadar ikna edici bir şekilde görselleştirilebilen ve seçilen kasın farklı bölümlerinde bulunan yollara sahip fasiküller ölçüldü. Biceps brachii (14,6 ± 1,7 cm) ve tibialis ön (7,3 ± 0,6 cm) için yapılan bu çalışmada elde edilen ortalama fasikül uzunlukları daha önce bildirilen fasikül uzunlukları aralığındadır (Tablo 1).

Bu protokolün en zorlu ve öznel kısımları, bir görüntüyü nitel olarak "iyi" veya niteliksel olarak "kötü" olarak doğru bir şekilde kabul etmeye yol açan faktörleri belirlemektir. "İyi" ve "kötü" görüntülerin birkaç örneğini sunuyoruz (Şekil 2) ve görüntü yer işaretleri ve kalitesinin insanlar arasında nasıl değiştiği (Şekil 3). Buna ek olarak, görüntülerin özellikle "kötü" olan kısımlarını vurguladık.

Konu Cinsiyet Yükseklik (m) Yaş Pazı Tarafı Bicep Fasikül Uzunluğu (cm) Tibialis Ön Taraf Tibialis Ön Fasikül uzunluğu (cm)
1 M 1.78 24 L 16.4 ± 0.3 L 7.6 ± 0.1
2 F 1.8 23 R 12.2 ± 0.2 L 7,5 ± 0,2
3 M 1.82 24 L 14.9 ± 0.2 R 7.7 ± 0.1
4 F 1.79 28 R 14.7 ± 0.2 L 6.4 ± 0.3
Ortalama 14.6 7.3
SD 1.7 0.6

Tablo 1: Katılımcı Demografisi ve Verileri. Fasikül uzunluğu ölçümleri ortalama ± standart sapma olarak temsil edilir.

Figure 1
Şekil 1: İki örnek kasın şematik ve EFOV görüntüleri. (solda) İncelenen kasın illüstrasyonu. (sağda) Üstte "iyi" görüntüler ve tüm kas (koyu mavi), merkezi tendon (açık mavi) ve kas fasikülleri (beyaz) ile aynı görüntü örneği özetlenmiştir. Her görüntünün sağ alt kısmında karşılık gelen 1 cm ölçek çubuğu (beyaz) vardır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 2
Şekil 2: Görüntü Kalitesinin Gösterimi. 1 ve 2 nolu katılımcıların pazı brachii ve tibialis önlerinden elde edilen üç nitel "iyi" ve üç nitel "kötü" görüntü gösterimi. (Üst A & B) Tüm nitel olarak "iyi" görüntülerde iç tendondan kas aponorozlarına kadar uzanan fasiküller görselleştirilebilir. Niteliksel olarak "kötü" olan ve analiz edilmeyen görüntüleri gösteriyoruz. Görüntünün "kötü" olarak niteleyen kısımları vurgulanır (mavi kutular ve oklar) ve pürüzlü veya kırık görüntüler, aşırı veya anatomik olarak ilgili olmayan bükme, tüm fasikül hariç görüntüler ve bulanık merkezi tendonlu görüntüler içerir. Her görüntünün 1 cm'lik bir ölçek çubuğu (beyaz dikey çizgi) vardır. Şeklin bu kısmı, esas olarak sonografın ayrı görüntüleme taramalarındaki tutarsızlığı nedeniyle görüntüler arasındaki değişkenliği vurgulamaktadır. (Alt A & B) Bir "iyi" pazı ve bir "iyi" tibialis ön kas gösterilir. Orijinal görüntüdeki turuncu kutu daha sonra ImageJ'de fasikülleri ölçerken görülen yakınlaştırmayı daha doğru bir şekilde göstermek için havaya uçurulur. Alt görüntüde temsili özetlenmiş fasiküller (beyaz kesik çizgiler) gösterilir. Bu görüntüler "iyi" olarak kabul edilir, çünkü fasiküller orijinden eklemeye kadar takip edilebilir ve görüntünün yakınlaştırılmış kısmında önemli bozulmalar veya eserler yoktur. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 3
Şekil 3: Bireyler arasında görüntü kalitesinde değişkenlik. Görüntü kalitesi ve görünürlüğündeki değişkenlik, büyük ölçüde anatomik varyasyon (yani kas büyüklüğü, kas uzunluğu, deri altı yağ içeriği) ve kas içeriğindeki farklılıklar (yani kas içi yağ, bağ dokusu, fibrozis miktarları) nedeniyle katılımcılar arasında mevcuttur. Özellikle, kas içeriğindeki ve kasın üzerindeki doku katmanlarındaki farklılıklar, görüntülenmiş kasın yankı yoğunluğunu etkileyebilir43. Bireyler arasındaki doğal anatomik farklılıklar, farklı bireylerin ABD görüntülerinde konum ve/ veya göreceli boyut bakımından değişen kas mimari özelliklerine neden olacaktır. Farklı katılımcılardaki kasların bu gösterimi, elde edilen görüntülerin kalitesine ve doğruluğuna güven kazanmak için anatominin tam olarak anlaşılmasının ve çeşitli bireyler üzerinde yeterli uygulamanın önemini vurgulamamaktadır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Protokolde kritik adımlar.

Geçerli ve güvenilir fasikül uzunluğu önlemleri sağlayan kaliteli EFOV-US görüntüleri elde etmek için birkaç kritik bileşen vardır. İlk olarak, yöntem 1.1.2'de belirtildiği gibi, sonografın görüntülenen kas anatomisinin yanı sıra çevredeki kaslar, kemikler ve diğer yumuşak doku yapılarına aşina olması zaman alması önemlidir. Bu, sonografın doğru kası görüntüleme yeteneğini geliştirecek ve birden fazla görüntünün aynı kas düzlemini yakalayıp yakalamayacağını belirleyecektir. İkinci olarak, sonograf, yayınlanmak üzere veri toplamadan önce protokolü hayaletler ve birden fazla pilot katılımcı üzerinde uygulamalıdır. Ultrason sonograf düzgün fasikül düzlem tanımlamazsa ölçüm hatası ile sonuçlanan bilinmektedir, bu zor bir görevdir ve pratik ile geliştirebilir. Son olarak, efov-US algoritması tarafından yapılan ölçümlerin kullanılan ultrason sisteminde geçerliliğinin sağlandığından emin olunması şiddetle tavsiye edilir. Yöntemin doğruluğu gösterilmediyse, doğrulama ultrason fantom23,26 kullanılarak veya başka bir görüntüleme aracı44 veya kadavra diseksiyonu45 ile karşılaştırıldığında kolayca yapılabilir.

Yöntemde yapılan değişiklikler ve sorun giderme.

Görüntü görünürlüğü zayıfsa veya dinamik tarama sırasında prob hareketi düzensizse, ultrason jeli eklemek dönüştürücüden cilde kavramayı iyileştirerek görüntü kalitesini artırabilir. Tüm ilgi çekici nesne yakalanmadan önce görüntü alımı algoritma tarafından kesilirse, görüntünün derinliği artırılmalıdır. Görüntünün derinliğini artırmak, kullanılabilir tarama mesafesini genişletir ve böylece daha uzun nesnelerin tek bir EFOV-US görüntüsü içinde yakalanmasını sağlar. Genel olarak, görüntü kalitesini veya görüntü alımını iyileştirmeye veya sorun gidermeye çalışırken ultrason sisteminin kılavuzuna başvurmak en iyisidir.

Burada, köken tendonunun kas tendon kavşağından ekleme tendonuna kadar tüm kasın EFOV-US görüntülerinin nasıl yakalanacağımızı gösteriyoruz. Tüm kası yakalamak, fasikülleri kasın neredeyse tüm uzunluğuna yayılan pazı brachii gibi bazı kaslar için gereklidir. Bununla birlikte, tibialis ön veya diğer pennated kaslar gibi diğer kaslar için, tam kas göbeğini içermeyen daha kısa taramalar hala tüm kas fasiküllerini yakalayabilir. Acemi sonograflar için, hala tam fasikül uzunluklarını yakalayan daha kısa taramalardan görüntüler elde etmek, fasikül düzlemi ile prob yanlış hizalama şansını azaltabilir ve görüntü kalitesini artırarak fasikül ölçüm hatası potansiyelini azaltabilir.

Yöntemin Sınırlamaları

Özellikle, kas aktivasyonu kas fasikül uzunluğunu değiştirebilir. Tarama yönteminin doğası gereği EFOV-US'nin en büyük sınırlaması, dinamik kas kasılmasına bağlı kas fasikül değişikliklerini incelemek için uygulanamamasıdır (örneğin, yürüme sırasında46,47). Ek olarak, bir EFOV-US görüntüsünü yakalamak için gereken süre nedeniyle, bir kasın maksimum kasılmada görüntülenmesi kas yorgunluğu nedeniyle mümkün değildir. Bunun yerine, EFOV-US yöntemi alt maksimal veya pasif görüntüleme için faydalıdır. Kas aktivitesinin katılımcılar, uzuvlar veya seanslar arasında sabit olmasını sağlamanın bir yolu, görüntüleme sırasında EMG'yi aynı anda ölçmek ve sadece kas istenen aktivite seviyesindeyken çekilen görüntüleri analiz etmektir. Tavsiye edilmesine rağmen, özellikle nöral tahriki değiştirilmiş popülasyonları incelemek, burada çalışılan popülasyonda EMG önlemleri alınmadı.

Geleneksel ultrason in vivo kas fasikül uzunluklarını ölçmek için geçerli ve güvenilir olduğu gösterilmiş olsa da, sonografın ultrason dönüştürücü hizalaması fasikül düzleminden saparsa bazı fasikül ölçüm hatası meydana gelecektir27,29,48. EFOV-US'nin dinamik taramasının doğası gereği, EFOV-US yönteminin T-US21,24'ten daha fazla hataya sahip olabileceğinden endişe ediliyor. Yeni bir çalışma, prob yanlış hizalamasından kaynaklanan fasikül ölçüm hatasının EFOV-US'de tek bir bilek kasında T-US method23'ten daha büyük olmadığını gösterirken, B-mode ultrasonun genel bir sınırlaması, kasın sadece nispeten küçük, 2 boyutlu (2D) bir görünümünü yakalayabilmenizdir. Bireysel fasiküllerin gerçek yolu 3D olabilir; endişeler, 2D görünümlerden potansiyel olarak 3D yolların uzunluklarının ölçülmesiyle ilişkili hataların daha uzun fasiküller için daha büyük olabileceğidir.

Mevcut/Alternatif Yöntemlere Göre Yöntemin Önemi

Statik, B-mod ultrason in vivo kas fasikül uzunluklarını ölçmek için yaygın olarak kabul edilen bir yöntemdir. Bununla birlikte, T-US problarının görüş alanı, doğrudan ölçülebilen fasiküllerin uzunluğunu sınırlar. Bunun yerine, T-US'nin görüş alanından daha uzun fasiküllerin ölçümü trigonometrik tahmin yöntemleri, difüzyon tensör görüntüleme (DTI) veya EFOV-US20 gerektirir. Genel olarak ultrason görüntüleme, DTI gibi manyetik rezonans görüntüleme (MRG) tekniklerine göre tercih edilir, çünkü MRI daha pahalıdır ve uygulanması zordur18. EFOV-US ile yakalanan fasikül uzunluklarının trigonometrik tahmin yöntemlerinden daha doğru olduğu gösterilmiştir24,36, kas fasikülleri düzenli olarak kavisli bir yol izlediğinden beklenen, ancak trigonometrik tahmin yöntemleri kas fasikül uzunluğu hesaplamalarında doğrusallığı varsayar.

Ultrason problarının çoğunun 4-6 cm uzunluğunda olmasına rağmen, 10 cm'ye kadar ultrason problarının kullanıldığı belirtilmelidir9,10. 10 cm'lik problar daha geniş bir görüş alanı sağlayarak daha uzun, düz fasiküllerin yakalanmasını sağlar. Yine de, daha uzun prob uzunluğu kare hızını azaltır, görüntülenmiş dokunun düzensiz sıkıştırmasını önlemek için görüntüleme yüzeyinin (gövdenin) de düz olmasını gerektirir ve daha uzun kavisli fasikülleri (EFOV kullanılmadan) yakalayamayabilir 20.

Yöntemin Gelecekteki Uygulamaları veya Yol Tarifleri

Kas fasikül uzunluğunu ölçmek için kaliteli EFOV-US görüntüleri elde etmek için burada ayrıntılı olarak açıklanan kılavuz, alanın in vivo kas mimarisi verilerine sahip olduğu kas havuzunu genişletmek için EFOV-US yönteminin kullanımını teşvik etmeyi amaçlamaktadır. Beklenti, kas fonksiyonunu ve kas adaptasyonunu daha iyi anlamak için bu yöntemin hem sağlıklı hem de bozulmuş popülasyonlara (örneğin, inme sonrası 38,49 veya ortopedik cerrahi sonrası bireyler) uygulanmasıdır. Ek olarak, bu in vivo veriler, insan hareketini daha doğru tahmin eden modellerin geliştirilmesi ve konuya özgü kas-iskelet modellerinin geliştirilmesi için önemlidir.

Özellikle, EFOV-US yöntemi kas fasikül uzunluğu ölçümleri ile sınırlı değildir. Yöntem tendon uzunluğu ölçümü için kullanılmıştır50,51 ve kas anatomik kesitsel alan,52,53 yanı sıra çeşitli yüzeysel lezyonların dokümantasyonu için54,55. Bu nedenle, çeşitli uygulamalar için EFOV-US yöntemiyle yüksek kaliteli görüntüler elde etmek için burada sunulana benzer kılavuzlar geliştirme fırsatı vardır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Acknowledgments

Vikram Darbhe ve Patrick Franks'e deneysel rehberlikleri için teşekkür ederiz. Bu çalışma Ulusal Bilim Vakfı Lisansüstü Araştırma Bursu Programı tarafından Hibe No. DGE-1324585'in yanı sıra NIH R01D084009 ve F31AR076920. Bu materyalde ifade edilen herhangi bir görüş, bulgu ve sonuç veya öneri yazarların görüşleridir ve Ulusal Bilim Vakfı veya NIH'nin görüşlerini yansıtmak zorunda değildir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
14L5 linear transducers Siemens 10789396
Acuson S2000 Ultrasound System Siemens 10032746
Adjustable chair (Biodex System) Biodex Medical Systems System Pro 4
Skin Marker Medium Tip SportSafe n/a Multi-color 4 Pack recommended
Ultrasound Gel - Standard 8 Ounce Non-Sterile Fragrance Free Glacial Tint MediChoice, Owens &Minor M500812

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gans, C., Bock, W. J. The functional significance of muscle architecture: a theoretical analysis. Advances in Anatomy, Embryology and Cell Biology. 38, 115-142 (1965).
  2. Gans, C. Fiber architecture and muscle function. Exercise and Sports Sciences Reviews. 10, 160-207 (1982).
  3. Lieber, R. L., Fridén, J. Functional and clinical significance of skeletal muscle architecture. Muscle & Nerve. 23 (11), 1647-1666 (2000).
  4. Zajac, F. E. Muscle and tendon: properties, models, scaling, and application to biomechanics and motor control. Critical Reviews in Biomedical Engineering. 17 (4), 359-411 (1989).
  5. Williams, P. E., Goldspink, G. The effect of immobilization on the longitudinal growth of striated muscle fibres. Journal of Anatomy. 116 (1), 45 (1973).
  6. Williams, P. E., Goldspink, G. Changes in sarcomere length and physiological properties in immobilized muscle. Journal of Anatomy. 127 (3), 459-468 (1978).
  7. Blazevich, A. J., Cannavan, D., Coleman, D. R., Horne, S. Influence of concentric and eccentric resistance training on architectural adaptation in human quadriceps muscles. Journal of Applied Physiology. 103 (5), 1565-1575 (2007).
  8. Seymore, K. D., Domire, Z. J., DeVita, P., Rider, P. M., Kulas, A. S. The effect of Nordic hamstring strength training on muscle architecture, stiffness, and strength. European Journal of Applied Physiology. 117 (5), 943-953 (2017).
  9. Franchi, M. V., et al. Architectural, functional and molecular responses to concentric and eccentric loading in human skeletal muscle. Acta Physiologica. 210 (3), 642-654 (2014).
  10. Csapo, R., Maganaris, C. N., Seynnes, O. R., Narici, M. V. On muscle, tendon and high heels. The Journal of Experimental Biology. 213 (15), 2582-2588 (2010).
  11. Takahashi, M., Ward, S. R., Marchuk, L. L., Frank, C. B., Lieber, R. L. Asynchronous muscle and tendon adaptation after surgical tensioning procedures. Journal of Bone and Joint Surgery. 92 (3), 664-674 (2010).
  12. Boakes, J. L., Foran, J., Ward, S. R., Lieber, R. L. Case Report: Muscle Adaptation by Serial Sarcomere Addition 1 Year after Femoral Lengthening. Clinical Orthopaedics and Related Research. 456, 250-253 (2007).
  13. Cutts, A., Alexander, R. M., Ker, R. F. Ratios of cross-sectional areas of muscles and their tendons in a healthy human forearm. Journal of Anatomy. 176, 133-137 (1991).
  14. Lieber, R. L., Friden, J. Functional and clinical significance of skeletal muscle architecture. Muscle Nerve. 23, 1647-1666 (2000).
  15. Lieber, R. L., Fazeli, B. M., Botte, M. J. Architecture of Selected Wrist Flexor and Extensor Muscles. Journal of Hand Surgery-American. 15 (2), 244-250 (1990).
  16. Brand, P. W., Beach, R. B., Thompson, D. E. Relative tension and potential excursion of muscles in the forearm and hand. Journal of Hand Surgery. 6 (3), (1981).
  17. Fukunaga, T., Kawakami, Y., Kuno, S., Funato, K., Fukashiro, S. Muscle architecture and function in humans. Journal of Biomechanics. 30 (5), 457-463 (1997).
  18. Kwah, L. K., Pinto, R. Z., Diong, J., Herbert, R. D. Reliability and validity of ultrasound measurements of muscle fascicle length and pennation in humans: a systematic review. Journal of Applied Physiology. 114, 761-769 (2013).
  19. Lieber, R. L., Ward, S. R. Skeletal muscle design to meet functional demands. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 366 (1570), 1466-1476 (2011).
  20. Franchi, M. V., et al. Muscle architecture assessment: strengths, shortcomings and new frontiers of in vivo imaging techniques. Ultrasound in Medicine & Biology. 44 (12), 2492-2504 (2018).
  21. Cronin, N. J., Lichtwark, G. The use of ultrasound to study muscle-tendon function in human posture and locomotion. Gait & posture. 37 (3), 305-312 (2013).
  22. Weng, L., et al. US extended-field-of-view imaging technology. Radiology. 203 (3), 877-880 (1997).
  23. Adkins, A. N., Franks, P. F., Murray, W. M. Demonstration of extended field-of-view ultrasound's potential to increase the pool of muscles for which in vivo fascicle length is measurable. Journal of Biomechanics. 63, 179-185 (2017).
  24. Noorkoiv, M., Stavnsbo, A., Aagaard, P., Blazevich, A. J. In vivo assessment of muscle fascicle length by extended field-of-view ultrasonography. Journal of Applied Physiology. , (2010).
  25. Nelson, C. M., Dewald, J. P. A., Murray, W. M. In vivo measurements of biceps brachii and triceps brachii fascicle lengths using extended field-of-view ultrasound. Journal of Biomechanics. 49, 1948-1952 (2016).
  26. Fornage, B. D., Atkinson, E. N., Nock, L. F., Jones, P. H. US with extended field of view: Phantom-tested accuracy of distance measurements. Radiology. 214, 579-584 (2000).
  27. 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 (5), 652-665 (2009).
  28. Pinto, A., et al. Sources of error in emergency ultrasonography. Critical Ultrasound Journal. 5 (1), 1 (2013).
  29. Bolsterlee, B., Veeger, H. E. J., van der Helm, F. C. T., Gandevia, S. C., Herbert, R. D. Comparison of measurements of medial gastrocnemius architectural parameters from ultrasound and diffusion tensor images. Journal of Biomechanics. 48 (6), 1133-1140 (2015).
  30. VanHooren, B., Teratsias, P., Hodson-Tole, E. F. Ultrasound imaging to assess skeletal muscle architecture during movements: a systematic review of methods, reliability, and challenges. Journal of Applied Physiology. 128 (4), 978-999 (2020).
  31. Pimenta, R., Blazavich, A. J., Frietas, S. R. Biceps Femoris Long-Head Architecture Assessed Using Different Sonographic Techniques. Medicine & Science in Sports & Exercise. 50 (12), 2584-2594 (2018).
  32. Adkins, A. N., Franks, P. W., Murray, W. M. Demonstration of extended field-of-view ultrasound’s potential to increase the pool of muscles for which in vivo fascicle length is measurable. Journal of Biomechanics. 63, 179-185 (2017).
  33. Norkin, C. C., White, J. D. Measurement Of Joint Motion: A Guide To Goniometry. 5th edn. , F.A. Davis Company. (2016).
  34. Wu, G., et al. ISB recommendation on definitions of joint coordinate system of various joints for the reporting of human joint motion--part I: ankle, hip, and spine. International Society of Biomechanics. Journal of Biomechanics. 35 (4), 543-548 (2002).
  35. Wu, G., et al. ISB recommendation on definitions of joint coordinate systems of various joints for the reporting of human joint motion--Part II: shoulder, elbow, wrist and hand. Journal of Biomechanics. 38 (5), 981-992 (2005).
  36. Franchi, M. V., Fitze, D. P., Raiteri, B. J., Hahn, D., Spörri, J. Ultrasound-derived biceps femoris long-head fascicle length: extrapolation pitfalls. Medicine and Science in Sports and Exercise. 52 (1), 233-243 (2020).
  37. Freitas, S. R., Marmeleira, J., Valamatos, M. J., Blazevich, A., Mil-Homens, P. Ultrasonographic Measurement of the Biceps Femoris Long-Head Muscle Architecture. Journal of Ultrasound in Medicine. 37 (4), 977-986 (2018).
  38. Nelson, C. M., Murray, W. M., Dewald, J. P. A. Motor Impairment-Related Alterations in Biceps and Triceps Brachii Fascicle Lengths in Chronic Hemiparetic Stroke. Neurorehabilitation and Neural Repair. 32 (9), 799-809 (2018).
  39. Alonso-Fernandez, D., Docampo-Blanco, P., Martinez-Fernandez, J. Changes in muscle architecture of biceps femoris induced by eccentric strength training with nordic hamstring exercise. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 28 (1), 88-94 (2018).
  40. Herbert, R. D., et al. In vivo passive mechanical behaviour of muscle fascicles and tendons in human gastrocnemius muscle-tendon units. The Journal of Physiology. 589 (21), 5257-5267 (2011).
  41. Jakubowski, K. L., Terman, A., Santana, R. V. C., Lee, S. S. M. Passive material properties of stroke-impaired plantarflexor and dorsiflexor muscles. Clinical Biomechanics. 49, 48-55 (2017).
  42. Ward, S. R., Eng, C. M., Smallwood, L. H., Lieber, R. L. Are Current Measurements of Lower Extremity Muscle Architecture Accurate. Clinical Orthopaedics and Related Research. 467 (4), 1074-1082 (2009).
  43. Pillen, S., van Alfen, N. Skeletal muscle ultrasound. Neurological Research. 33 (10), 1016-1024 (2011).
  44. Scott, J. M., et al. Panoramic ultrasound: a novel and valid tool for monitoring change in muscle mass. Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. 8 (3), 475-481 (2017).
  45. Silbernagel, K. G., Shelley, K., Powell, S., Varrecchia, S. Extended field of view ultrasound imaging to evaluate Achilles tendon length and thickness: a reliability and validity study. Muscles, Ligaments and Tendons Journal. 6 (1), 104 (2016).
  46. Lichtwark, G. A., Bougoulias, K., Wilson, A. M. Muscle fascicle and series elastic element length changes along the length of the human gastrocnemius during walking and running. Journal of Biomechanics. 40 (1), 157-164 (2007).
  47. Farris, D. J., Sawicki, G. S. Human medial gastrocnemius force-velocity behavior shifts with locomotion speed and gait. Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (3), 977-982 (2012).
  48. Bolsterlee, B., Gandevia, S. C., Herbert, R. D. Effect of Transducer Orientation on Errors in Ultrasound Image-Based Measurements of Human Medial Gastrocnemius Muscle Fascicle Length and Pennation. PLoS ONE. 11 (6), (2016).
  49. Adkins, A. N., Dewald, J. P. A., Garmirian, L., Nelson, C. M., et al. Serial sarcomere number is substantially decreased within the paretic biceps brachii in chronic hemiparetic stroke. bioRxiv. , (2020).
  50. Pang, B. S., Ying, M. Sonographic measurement of Achilles tendons in asymptomatic subjects. Journal of Ultrasound in Medicine. 25 (10), 1291-1296 (2006).
  51. Ryan, E. D., et al. Test-retest reliability and the minimal detectable change for achilles tendon length: a panoramic ultrasound assessment. Ultrasound in Medicine & Biology. 39 (12), 2488-2491 (2013).
  52. Noorkoiv, M., Nosaka, K., Blazevich, A. J. Assessment of quadriceps muscle cross-sectional area by ultrasound extended-field-of-view imaging. European Journal of Applied Physiology. 109 (4), 631-639 (2010).
  53. Franchi, M. V., Fitze, D. P., Hanimann, J., Sarto, F., Spörri, J. Panoramic ultrasound vs. MRI for the assessment of hamstrings cross-sectional area and volume in a large athletic cohort. Scientific Reports. 10 (1), 14144 (2020).
  54. Yerli, H., Eksioglu, S. Y. Extended Field-of-View Sonography: Evaluation of the Superficial Lesions. Canadian Association of Radiologists Journal. 60 (1), 35-39 (2009).
  55. Kim, S. H., Choi, B. I., Kim, K. W., Lee, K. H., Han, J. K. Extended Field-of-View Sonography. Journal of Ultrasound in Medicine. 22 (4), 385-394 (2003).

Tags

Tıp Sayı 166 Ultrason Genişletilmiş Görüş Alanı İskelet Kası Kas Mimarisi Kas İskelet Görüntüleme Kas Fasikülleri
Kas Fasikül Uzunluğunu Ölçmek için İskelet Kasının Kaliteli Genişletilmiş Görüş Alanı Ultrason Görüntülerinin Elde Ediliyor
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Adkins, A. N., Murray, W. M.… More

Adkins, A. N., Murray, W. M. Obtaining Quality Extended Field-of-View Ultrasound Images of Skeletal Muscle to Measure Muscle Fascicle Length. J. Vis. Exp. (166), e61765, doi:10.3791/61765 (2020).

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