Misurazione della dinamica Scapolare Cinematica Utilizzando un cluster Acromion Marker per minimizzare i movimenti della pelle Artifact
Summary
Questo rapporto presenta i dettagli su come adottare il metodo gruppo marcatore acromion di ottenere cinematica scapolare quando si utilizza un dispositivo di motion capture marcatore passivo. Come è stato descritto in letteratura, questo metodo fornisce una misura robusta, non invasivo, tridimensionale, dinamica e valida cinematica scapolari, minimizzando il movimento della pelle manufatto.
Abstract
La misurazione della cinematica scapolare dinamici è complesso a causa della natura di scorrimento della scapola sotto la superficie della pelle. Lo scopo dello studio è stato quello di descrivere chiaramente il metodo di cluster marcatore acromion (AMC) di determinare cinematica scapolare quando si utilizza un sistema di motion capture marcatore passivo, con considerazione per le fonti di errore che potrebbero influenzare la validità e l'affidabilità delle misurazioni. Il metodo AMC prevede il posizionamento di un gruppo di marcatori sulla acromion posteriori, e durante la calibrazione dei punti di riferimento anatomici rispetto al cluster marcatore è possibile ottenere misurazioni validi di cinematica scapola. L'affidabilità del metodo è stata esaminata tra due giorni in un gruppo di 15 soggetti sani (età 19-38 anni, otto maschi) come eseguite elevazione del braccio, a 120 °, e abbassamento frontale, scapolare e sagittale. I risultati hanno mostrato che tra il giorno affidabilità è stata buona per la rotazione della scapola verso l'alto (Coefficiente di MultCorrelazione iple; CMC = 0.92) e di inclinazione posteriore (CMC = 0,70), ma giusto per la rotazione interna (CMC = 0,53) durante la fase di elevazione del braccio. L'errore di forma d'onda è stata inferiore per la rotazione verso l'alto (2,7 ° a 4,4 °) ed inclinazione posteriore (1,3 ° a 2,8 °), rispetto a rotazione interna (5,4 ° a 7,3 °). L'affidabilità durante la fase di discesa era paragonabile ai risultati osservati durante la fase di elevazione. Se il protocollo descritto in questo studio è rispettata, l'AMC fornisce una misura affidabile di rotazione verso l'alto e la retroversione durante l'elevazione e la fase di abbassamento di movimento del braccio.
Introduction
Obiettivo misurazione quantitativa, della cinematica scapolare in grado di fornire una valutazione di schemi di movimento anormali associate a disfunzione spalla 1, come la riduzione rotazione verso l'alto e la retroversione durante l'elevazione del braccio osservati in spalla impingement 2-8. Misura della cinematica scapolari, tuttavia, è difficile a causa della posizione profonda del tessuto osseo e la natura scivolare sotto la superficie della pelle 1. Tipiche tecniche di misurazione cinematiche di fissaggio marcatori riflettenti su punti di riferimento anatomici non adeguatamente monitorare la scapola mentre scivola sotto la superficie della pelle 9. Vari metodi sono stati adottati tutta la letteratura per superare queste difficoltà, compresi; l'imaging (raggi X o risonanza magnetica) 10-14, goniometri 15,16, spille osso 17-22, palpazione manuale 23,24, e il metodo acromion 3,5,19,25. Ogni metodo, tuttavia, ha i suoi limiti che comprendono: excon esposizione a radiazioni, errori proiezione nel caso di bidimensionale analisi basata immagine, richiedono ripetuta interpretazione soggettiva della posizione della scapola, sono statici in natura o sono altamente invasiva (es perni ossei).
Una soluzione per superare alcune di queste difficoltà è di impiegare il metodo acromion cui un sensore elettromagnetico è attaccato alla porzione piatta del acromion 25, una porzione piana di osso che si estende anteriormente nella parte più laterale della scapola che dal dorso scapola. L'idea principio alla base con il metodo acromion è ridurre il movimento della pelle manufatto, come acromion ha dimostrato di avere la minima quantità di movimento della pelle manufatto rispetto ad altri siti scapola 26. Il metodo acromion è non-invasiva e fornisce dinamica di misura tridimensionale di cinematica scapolare. Gli studi di validazione hanno dimostrato il metodo acromion sia valida fino a 120 ° durante il braccio elfase evation quando si utilizzano sensori elettromagnetici 17,27. Quando si utilizzano dispositivi di motion capture marcatore basato una serie di marcatori disposti in un cluster, il cluster marcatore acromion (AMC), è necessario ed è stato dimostrato di essere valido quando si utilizza un sistema di motion capture attivo marcatore 28 e mentre con un passivo-marcatore sistema di motion capture durante l'elevazione del braccio e il braccio abbassamento 29.
L'uso del AMC con un dispositivo di acquisizione motion marcatore passivo per misurare cinematica scapolari è stato usato per valutare variazioni cinematica scapolari seguenti un intervento per affrontare spalla impingement 30. L'uso di questo metodo valido, tuttavia, dipende dalla capacità di applicare con precisione il cluster di marcatori, la cui posizione è stato dimostrato che influisce risultati 31, calibrare punti di riferimento anatomici 32 e assicurando movimenti del braccio sono all'interno di un intervallo valido di movimento (ossia sotto i 120 ° di elevazione del braccio) 29. Essoè stato anche suggerito la riapplicazione del cluster marcatore, quando si utilizza un sistema di motion capture indicatore basato attivo, è risultata essere la fonte di un aumento degli errori per scapolare retroversione 28. È pertanto importante stabilire l'affidabilità tra giorni del metodo acromion per assicurare che fornisce una misura stabile di cinematica scapola. Assicurare che le misurazioni sono affidabili consentirà variazioni cinematica scapolari, a causa di un intervento, ad esempio, da misurare ed esaminati. I metodi utilizzati per misurare la cinematica scapolari sono state descritte altrove 29,33; lo scopo di questo studio è stato quello di fornire uno strumento passo-passo guida e riferimento per l'applicazione di questi metodi utilizza un sistema di cattura movimento passivo-marcatore, in considerazione le potenziali fonti di errore, e di esaminare l'affidabilità del metodo di misurazione .
Protocol
Representative Results
Discussion
La scelta della metodologia per la determinazione cinematica scapolare è cruciale, e dovrebbe essere oggetto di un esame della validità, l'affidabilità e la sua adeguatezza per lo studio di ricerca. Vari metodi sono stati adottati tutta la letteratura ma ogni metodo ha i suoi limiti. Il cluster marcatore acromion supera un certo numero di queste limitazioni, quali errori di proiezione di immagini 2D o richiedono interpretazione ripetuta della posizione della scapola fornendo non invasiva misura cinematica dinamic…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work lies within the multidisciplinary Southampton Musculoskeletal Research Unit (Southampton University Hospitals Trust/University of Southampton) and the Arthritis Research UK Centre for Sport, Exercise and Osteoarthritis. The authors wish to thank their funding sources; Arthritis Research UK for funding of laboratory equipment (Grant No: 18512) and Vicon Motion System, Oxford UK for providing funding for a PhD studentship (M.Warner). The authors also wish to thank the participants, and Kate Scott and Lindsay Pringle for their help with participant recruitment.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Passive marker capture system | Vicon Motion Systems | N/A | |
| Nexus | Vicon Motion Systems | N/A | Data capture software |
| Bodybuilder | Vicon Motion Systems | N/A | Modeling software |
| 14 mm retro reflective markers | Vicon Motion Systems | VACC-V162B | |
| 6.5mm retro reflective markers | Vicon Motion Systems | VACC-V166 | |
| Calibration wand | Vicon Motion Systems | N/A | |
| Plastic base | N/A | N/A | Constructed 'in-house' |
| Matlab | Mathworks | N/A | Numerical modelling software |
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