Denna experimentella metod beskriver en lösning för kinematisk analys av akupunktur manipulation med tredimensionell finger rörelse spårning teknik.
Tredimensionell (3D) rörelsespårning har använts inom många områden, såsom forskning om sport och medicinska färdigheter. Detta experiment syftade till att använda 3D-rörelsespårningsteknik för att mäta de kinematiska parametrarna för fingrarnas leder under akupunkturmanipulation (AM) och fastställa tre tekniska indikatorer “amplitud, hastighet och tid”. Denna metod kan återspegla am-funktionens driftsegenskaper och ge kvantitativa parametrar längs tre axlar av flera fingerfogar. De aktuella bevisen visar att metoden har stor potential för framtida tillämpningar såsom studier av dos-effektförhållandet av akupunktur, undervisning och inlärning av AM, och mätning och bevarande av kända akupunktörers AM.
Som ett slags kliniska färdigheter inom traditionell kinesisk medicin (TCM) och fysisk stimulering betraktas akupunkturmanipulation (AM) ofta som en viktig faktor som påverkar den terapeutiska effekten av akupunktur1,2. Många studier har bekräftat att olika AM eller olika stimuleringsparametrar (needling hastighet, amplitud, frekvens, etc.) av samma AM resulterade i olika terapeutiska effekter3,4,5,6,7. Därför kan mätning av relevanta kinematiska parametrar för AM och korrelationsanalys med den terapeutiska effekten ge användbart datastöd och referens för klinisk behandling med akupunktur8,9.
Mätningen av kinematiska parametrar för AM började på 1980-talet10. I början användes den elektriska signalomvandlingstekniken baserad på variabelt motstånd främst för att omvandla förskjutningssignalen från nålkroppen till en spännings- eller strömsignal för att visa och registrera amplitud- och frekvensdata för AM11. Dessutom har den berömda ATP-II kinesiska medicinakupunkturtekniken testare II (ATP-II) med denna teknik för närvarande använts av många traditionella kinesiska medicinuniversitet i Kina12. Därefter, med kontinuerlig utveckling och innovation av sensorteknik, användes olika typer av sensorer för att samla in kinematiska parametrar för AM. Till exempel var de tre axlarnas elektromagnetiska rörelsesensor fäst vid nålhandtaget för att förvärva needling amplitud och hastighet13; den bioelektriska signalsensorn placerades på dorsala hornet på djurets ryggmärg för att registrera needling frequency14, etc. Även om den kvantitativa forskningen av AM baserad på ovanstående två typer av teknik har slutfört förvärvet av relevanta kinematiska parametrar under behov, är dess främsta nackdelar oförmågan att utföra icke-invasiv mätning i realtid och förändringen av driftskänslan som orsakas av modifieringen av nålkroppen.
Under de senaste åren har rörelsespårningsteknik gradvis tillämpats på den kvantitativa forskningen av AM15,16. Eftersom det är baserat på bildruta-för-bild-analys av behövande video, kan mätningen av akupunkturparametrar förvärvas under in vivo-drift utan att ändra nålkroppen. Denna teknik har använts för att mäta de kinematiska parametrarna som amplitud, hastighet, acceleration och frekvens av fyra spårningspunkter för tumme och pekfinger under behov i ett tvådimensionellt (2D) plan och etablerat motsvarande fingersticksfigur15. Vissa studier mätte också vinkelförändringsområdet för interfalangeal (IP) led av tumme och pekfinger med liknande teknik9,17,18. De aktuella studierna om AM-analys är dock fortfarande huvudsakligen begränsade till 2D-rörelseplanet, och antalet spårningspunkter är relativt litet. Hittills finns det ingen fullständig tredimensionell (3D) kinematisk mät- och analysmetod för AM, och inga relaterade data publicerades.
För att lösa ovanstående problem kommer denna studie att använda 3D-rörelsespårningsteknik för att mäta de kinematiska parametrarna för de sju spårningspunkterna under behov. Detta protokoll syftar till att tillhandahålla en komplett teknisk lösning för den kinematiska analysen på AM, liksom den ytterligare studien om dos-effekt korrelationen av akupunktur.
Denna studie fastställde mätmetoden för de kinematiska parametrarna för AM in vivo och erhöll data om rörelseamplitud, hastighet och driftstid för de sex viktiga spårningspunkterna på tummen och pekfingret längs tre axlar. Under tiden, baserat på 3D kalibreringsramen, genererades en 3D-stickvy och motsvarande animering av tummen och pekfingret under needling. Am-tummens och pekfingrets rörelse kan visas fullt ut med den synkrona uppspelningen av kinematisk parameterkurva och stickanimering, vilket ka…
The authors have nothing to disclose.
Detta arbete stöddes av National Natural Science Foundation of China (Grant Number. 82174506).
3D calibration frame | Any brand | 15 x 15 x 15 cm | |
Acupuncture needles | Suzhou Medical Appliance Factory | 0.35 x 40 mm | |
Double-sided tape | Any brand | Round, 1 cm-diameter | |
Reflective balls | Simi Reality Motion Systems GmbH | 6.5 mm-diameter | |
SD card | Western Digital Corporation | SDXC UHS-I | |
SD card reader | UGREEN Group Limited | USB 3.0 | |
Simi Motion | Simi Reality Motion Systems GmbH | Ver.8.5.15 | |
Swab | Any brand | The volume fraction of ethanol is 70%-80% | |
Three cameras | Victor Company of Japan, Limited | JVC GC-PX100BAC | |
Three tripods | Any brand |