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.

HINWEIS: Die Verwendung von menschlichen Teilnehmern wurde von der Fakultät für Gesundheitswissenschaften Ethikkommission an der Universität von Southampton zugelassen. Alle Teilnehmer unterzeichnete Einverständniserklärungen vor Datensammlung begonnen. Für die in dieser Studie präsentierten Daten Kinematik wurden mit einem passiven Marker Motion-Capture-System, bestehend aus 12 Kameras aufgezeichnet; sechs 4-Megapixel-Kameras und sechs 16-Megapixel-Kameras, die bei Abtastfrequenz von 120 Hz. 1. Vorbereitung der Teilnehmer <ol><li> Fragen Sie Themen, um ihre Bekleidung Oberkörper zu entfernen oder einen Sport-BH, Weste oder schulterfreies Top tragen. Wichtig ist, dass Kleidung nicht mit der Bewegung der Markierungen stören oder zu verschließen Marker aus der Sicht der Kameras. </li><li> Konstruieren Sie einen Schulterdach Marker Cluster, bestehend aus einem L-förmigen Stück Plastik 70 mm in der Länge entlang jeder Aspekt. Befestigen drei retroreflektierenden Markern an den AMC, einer auf dem Ende jedes Ende jeder Aspekt und eine, each Aspekt treffen (Abbildung 1). </li><li> Bringen Sie den Schulterdach Marker Cluster (AMC) auf den hinteren Teil des Akromions, wo die Schulterdach trifft Spina scapulae, mit doppelseitigem Klebeband. Ein Aspekt der Platte sollte die Spina scapulae zeigt medial zu folgen, die andere sollte anterior der Schulterblattebene (Abbildung 1) zeigen. </li><li> Bringen Sie einen Cluster-Marker, um den Oberarm mit Riemen (Bild 2) einstellen. </li><li> Bringen retroreflektierende Markierungen auf die folgenden anatomischen Landmarken auf von der Internationalen Gesellschaft für Biomechanik 33 (Abbildungen 1 und 2) zu empfehlen: Sternal Kerbe (IJ; Deepest Gelenk des sternalen Kerbe), Schwertfortsatz (PX; Die meisten Schwanzpunkt auf dem Brustbein), C7 (Dornfortsatz des C7 Wirbels), T8 (Dornfortsatz des Wirbels T8), Sternoklavikulargelenk (SC; Die meisten Bauch Punkt auf der Sternoklavikulargelenk), Radial styloid (Am Schwanz point auf dem Processus styloideus radii) und Processus styloideus ulnae (Am Schwanzpunkt auf dem Processus styloideus ulnae). </li></ol><img alt="Figur 1" src="/files/ftp_upload/51717/51717fig1highres.jpg" /> Abb. 1: Position des Akromions Marker Cluster, C7 und T8 anatomischen Marker Diese Zahl hat sich von Warner, MB, Chappell, PH &amp; Stokes, MJ verändert wurden Mess Skapulier Kinematik beim Arm senken mit dem Schulterdach Marker Cluster Hum.. Mov. Sci 31, 386-396, doi:. Http: //dx.doi.org/10.1016/j.humov.2011.07.004 (2012). <img alt="Abbildung 2" src="/files/ftp_upload/51717/51717fig2highres.jpg" /> Abbildung 2: Markierung Standorte für die Brustbeinkerbe (IJ), Schwertfortsatz (PX), Sternoklavikulargelenk (SC), Oberarm Cluster, Processus styloideus ulnae (US), Processus styloideus radii (RS). 2. TEILNEHMERt-Kalibrierung HINWEIS: Position der anatomischen Landmarken des Schulterblattes zu müssen, in Bezug auf das Schulterdach Marker Cluster bestimmt werden. Kalibrierung der Wahrzeichen wird für jeden Teilnehmer erforderlich. <ol><li> Einer Eichstab bestehend aus vier reflektierenden Markierungen in ein &#39;T&#39; Bildung (Abbildung 3) platziert. Den Abstand von der Spitze des Eichstab, um den ersten Stab-Marker. </li><li> Tasten Sie und suchen Sie die folgenden anatomischen Landmarken, wie von der Internationalen Gesellschaft für Biomechanik 33 empfohlen. Setzen Sie die Spitze des Eichstab auf dem Wahrzeichen (Abbildung 3). Nehmen Sie 3 Sekunden von Daten mit dem Motion-Capture-System zu errichten, die Markierungen auf der Wand, sind die AMC und Oberarm-Cluster alle auf die Kameras sichtbar. <ol><li> AC-Gelenk (AC) - Legen Sie eine Hand auf das Schlüsselbein, dann seitlich bewegen, bis zu dem Punkt, wo das Schlüsselbein das Schulterdach erreicht.Setzen Sie die Spitze des Stiftes an der Verbindung zwischen dem Schlüsselbein und Schulterdach. </li><li> Acromion Winkel (AA) - Tasten Sie entlang der Spina scapulae auf die meisten seitlichen Punkt. Setzen Sie die Spitze des Stiftes auf der Dorsalseite des Akromions am meisten seitlichen Punkt (Abbildung 3). </li><li> Medial Spina scapulae (TS) - Tasten Sie entlang der Spina scapulae mit dem meisten medialen Punkt. Setzen Sie die Spitze des Stiftes an der Stelle, an der Wirbelsäule entspricht dem medialen Rand des Schulterblattes. </li><li> Unteren Winkel des Schulterblattes (AI) - inferior Tasten Sie entlang der medialen Rand des Schulterblattes. Setzen Sie die Spitze des Stiftes auf dem kaudalste Punkt des Schulterblattes. </li><li> Epicondylus medialis (EM) - Mit Ellenbogen des Teilnehmers in 90 ° Beugung nach vorne gerichtet, mit dem Daumen nach oben, legen Sie eine Hand auf der Innenseite des Ellenbogens, um den Epicondylus medialis zu lokalisieren. Setzen Sie die Spitze des Stiftes auf dem kaudalste Punkt des Epicondylus medialis. </li&gt; <li> Seitliche Epikondylen (EL) - Mit Ellenbogen des Teilnehmers in 90 ° Beugung nach vorne gerichtet, mit dem Daumen nach oben, legen Sie eine Hand auf der lateralen Seite des Ellenbogens, den Epicondylus lateralis zu lokalisieren. Setzen Sie die Spitze des Stiftes auf dem kaudalste Punkt des Epicondylus lateralis. </li></ol></li><li> Zur Bestimmung der Schultergelenk Zentrum, fragen Sie die Teilnehmer, um eine kreisenden Gelenkbewegungen mit ihren Oberarm mit dem Ellenbogen voll ausgefahren von null Grad Arm Höhe auf ca. 40 ° Arm Erhebung durchzuführen,. Sie müssen diese Bewegung, während dem Ziel, protraction / Abfahren und Elevation / Depression des Schulterkomplex minimieren durchzuführen; der Ermittler kann Hilfe leisten, wenn nötig. Notieren Sie sich diese Bewegung für ca. 30 sec. </li></ol><img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/51717/51717fig3highres.jpg" /> Abbildung 3: Kalibrierung Stab verwendetanatomische Knochenmarkstein in Bezug das Schulterdach Marker Cluster (AMC) zu lokalisieren. 3. Experiment Protocol <ol><li> Fragen Sie Teilnehmer Arm Höhe von null auf 120 ° Arm Erhebung durchzuführen, und senken Sie dann den Arm wieder zur Ruhe an ihrer Seite in der sagittalen, frontalen und Schulterblattebene. Die Schulterblattebene ist ungefähr 40 ° anterior der Frontalebene. </li></ol> 4. Nachbearbeitung kinematische Daten HINWEIS: Die folgenden Schritte beschreiben die Vorgehensweise notwendig, um Skapulier Kinematik während der dynamischen Bewegung Studien zu berechnen. Diese Schritte wurden beschrieben und eingehend untersucht in der Literatur 21,33,34 und der Zweck der folgende Abschnitt ist eine Synthese liefern und Schritt-für-Schritt-Anleitung für die Umsetzung der Modellierungsschritte erforderlich, um Skapulier Kinematik zu erhalten. Die Anwendung dieser Schritte wird in den relevanten kinematischen Modellierungs-Software durchgeführt. Die Software contaIns Befehle, um die Schaffung von lokalen Koordinatensystemen zu ermöglichen, die Umwandlung von Koordinaten aus einer globalen zu lokalen Koordinatensystem, die Umwandlung von Koordinaten von lokalen zu globalen Koordinatensysteme und die Berechnung der Euler-Winkel Umdrehungen. Diese Schritte werden das Schulterblatt, Oberarmknochen und Brustkorb zu ermöglichen, als starre Körper definiert werden. Anschließend Rotation des Schulterblattes bezüglich der Brustkorb und der Humerus bezüglich Thorax kann dann bestimmt werden. <ol><li> Verwendung der Koordinaten der Markierungen auf der AMC, definieren eine beliebige lokale Koordinatensystem für das AMC (Abbildung 4a). Für jede Skapulier anatomischer Stützpunkt Abdrehprobe, bestimmen die Lage der Spitze des Zauberstabs, der die Position der anatomischen Landmarke darstellt, in Bezug die lokalen Koordinatensystem auf der AMC mit den folgenden Schritten. HINWEIS: Die kinematische Modellierungssoftware enthalten Befehle zum Aktivieren der Erstellung von lokalen Koordinatensystemen und die Umwandlung von Koordinaten aus einer globalenzu einer lokalen Koordinaten, siehe Abbildung 4 beispielsweise Befehle. <ol><li> Verwenden Sie die Markierungen auf der Zauberstab, um einen lokalen Koordinatensystems für den Zauberstab (Abbildung 4a) zu erstellen mit dem folgenden Befehl in der kinematischen Modellierungssoftware: AMC = [AMCO, AMCA-AMCO, AMCO-AMCM, xyz] wobei AMCO, AMCA und AMCM sind die Etiketten auf die Markierungen auf der AMC gegeben. </li><li> Mit der kinematischen Modellierungssoftware, die Berechnung der Position der Spitze des Zauberstabs in das globale Koordinatensystem. In dem gegebenen Beispiel ist diese 83 mm von dem Marker 1 (M1) in der Achse X des Stifts (4b); verwenden Sie den Befehl: Wand = [M1, M1-M2, M3-M4, xyz] und Wandtip = M1 + {83,0,0} * HALTUNG (Zauberstab), wobei M1, M2, M3 und M4 sind die Etiketten an den Marker gegeben auf dem Zauberstab. </li><li> Bestimmen Sie die Position der Spitze des Zauberstabs in Bezug auf das lokale Koordinatensystem des AMC ($% AA) (4c) mit Hilfe der Modellierungsbefehle: $% AA = WandTip / AMC und PARAM ($% AA). </li><li>Wiederholen Sie die Schritte 4.1.1 für jede Skapulier anatomischer Stützpunkt 4.1.3. </li><li> Bestimmen die Lage der medialen und lateralen Epikondyle bezüglich des Humerus Marker Cluster statt des AMC, mit dem unter Verwendung der oben beschriebenen Schritte. </li></ol></li><li> Verwenden Sie die dynamische Kalibrierung Versuch, die Position des Schultergelenkes Zentrum in Bezug auf das Schulterblatt zu berechnen. Berechnen der Position des Schultergelenkzentrum in Bezug auf das Schulterblatt, als Drehpunkt der Schraubenachse zwischen dem Oberarm und Schulterblatt. Weitere Details zu diesem Verfahren finden Sie in Veeger 35. </li><li> Berechnen des Ellbogen entfernt (ELJC) als Mittenabstand zwischen dem seitlichen (EL) und mediale Epikondyle (EM) des Humerus; ELJC = (EM + EL) / 2. </li><li> Während der dynamischen Prüfungen Verwenden der bekannten Position der anatomischen Landmarken in Bezug auf die AMC, um die Position der anatomischen Landmarken in dem globalen Koordinatensystem (5) zu bestimmen. <br/&gt; Hinweis: Modeling-Software enthalten Befehle zur Umwandlung von Koordinaten von lokalen Koordinatensystemen zu ermöglichen, um globale Koordinatensysteme, siehe Abbildung 5 beispielsweise Befehle. <ol><li> Siehe 5a, die die Position des Akromions Winkel Meilenstein in Bezug auf die AMC ($% AA) zeigt Abbildung wie in Punkt 4.1 beschrieben. </li><li> Während der dynamischen Studie Konvertieren Sie die Lage von $% AA virtuelle Markierung, um das globale Koordinatensystem für jeden Zeitpunkt, um das Schulterdach Winkel erstellen (AA) Wahrzeichen (5b) mit dem folgenden kinematischen Modellierung Befehl: AA = $% AA * AMC und OUTPUT (AA). </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 4.4.2 für jede anatomische Landmarke. </li></ol></li><li> Definieren eines lokalen Koordinatensystems für den Brustkorb und Schulterblatt durch Berechnen der Einheitsvektoren zwischen den entsprechenden Markierungen, um jede Achse für eine gegebene starre Körper mit dem folgenden kinematischen Modellbefehls darstellen: Scapula = [AA, TS-AA, AA-AI, ZXY] . Thorax = [IJ, MUTHX-MLTHX, IJ-C7, yzx], MUTHX ist, wo der Mittelpunkt zwischen dem IJ und C7 Wahrzeichen und MLTHX ist die Mitte zwischen den PX und T8 Sehenswürdigkeiten. HINWEIS: Die Achsen Definition auf International Society of Biomechanics &quot;(ISB) Empfehlungen 33 (Tabelle 1 und Abbildung 6) basiert. <ol><li> Mit einem ähnlichen Verfahren, definieren Sie eine lokale Koordinatensystem für die Humerus mit &quot;Option 2&quot; wie von der ISB 33 empfohlen. HINWEIS: Option 2 erfordert eine ausreichende Ebene durch die gleohumeral gemeinsames Zentrum gebildet, Ellenbogengelenk-Center und die Ulna styloid, dh eine gewisse Ellbogenflexion erforderlich. Wenn der Teilnehmer nähert volle Ellenbogenstreckung können die Oberarm Achsen instabil werden und daher &quot;Option 1&quot; verwendet werden (Tabelle 1). Siehe Wu et al. (2005) für weitere Details. </li></ol></li><li> Bestimmung der Orientierung des Schulterblattes relativ zum Thorax für jeden Zeitpunkt während der dynamischen Studiemit Hilfe der Euler-Winkel-Zersetzungsverfahren mit einer Drehfolge der Innenrotation (Y), Drehung nach oben (X &#39;) und hinteren Neigung (Z&#39; &#39;) 33 mit dem folgenden kinematischen Modellierung Befehl: ScapularKin = - &lt;Thorax, Schulterblatt, yxz&gt; ( Abbildung 7). </li><li> Bestimmung der Orientierung des Oberarms in Bezug auf den Brustkorb während der dynamischen Studie unter Verwendung eines nicht-Gelenkdrehfolge Y (Ebene der Elevation), X &#39;(Elevation) und Y&#39; &#39;(axiale Rotation) 36 mit kinematischen Modellierungssoftware. HINWEIS: Ein Makro ist verfügbar, um vom Hersteller, um nicht-Gelenkdreh Sequenzen innerhalb der kinematischen Modellierungssoftware in diesem Manuskript verwendet festzustellen, herunterladen. </li></ol><img alt="Tabelle 1" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51717/51717table1.jpg" width="600" /> MUTHX = Mitte zwischen IJ und C7. MLTHX = Mitte zwischen PX und T8. GH = glenohumeral Gelenkzentrum. ELJC = Ellenbogengelenk Zentrum. Mathematische Operatoren: ^ = Kreuzprodukt zweier Vektoren || = Absolutwert eines Vektors Tabelle 1: Lokale Koordinatensystem für jeden starren Segments. 5. Datenreduktion und Analyse HINWEIS: Die folgenden Datenreduktion und Analyse Schritte werden in der numerischen Modellierung Software (wie zB MATLAB), die Manipulation von Datenmatrizen können durchgeführt werden. Die kinematische Daten in die Höhe und senkt Phasen humeralen Bewegungszeit für jede Phase der Bewegung normalisierten unterteilt, dann scapular Kinematik relativ humeralen Elevationswinkel ausgedrückt. <ol><li> Bestimmung der Elevation und Absenkphase des Oberarm Höhe wie unten (Figur 8) beschrieben. Diese Phasen sind von der Winkelgeschwindigkeit des Oberarmelevationswinkel (8) ermittelt. Siehe ElevationLoweringPhases.m FunktionDatei. <ol><li> Bestimmen den Beginn des Oberarmelevations wenn die Winkelgeschwindigkeit des Humerus eine Schwelle 2% der maximalen Oberarmwinkelgeschwindigkeit überschreitet. </li><li> Bestimmen das Ende des Anhebungsphase als der Punkt, an dem die Oberarmwinkelgeschwindigkeit unter 2% der maximalen Oberarmwinkelgeschwindigkeit oder bei Oberarm Erhebung 120 ° überschreitet. </li><li> Bestimmen den Beginn des Oberarm Absenkphase wenn die Winkelgeschwindigkeit unter 2% des minimalen Winkelgeschwindigkeit oder der Punkt, an dem Oberarmelevations fällt unter 120 °. </li><li> Bestimmen das Ende der Absenkphase wenn die Winkelgeschwindigkeit von mehr als 2% der minimalen Winkelgeschwindigkeit. </li></ol></li><li> Normalisieren der Daten durch Interpolieren der kinematischen Daten in jeder Phase der Bewegung, um 101 Datenpunkte (Abbildung 9). Siehe Time_normalisation.m Funktion Datei. </li><li> Auszudrücken scapular Kinematik in Bezug auf Oberarmelevations durch Auftragen der Arm Winkel (Grad) nach oben gegen rFlotation (Grad) (Abbildung 10). Siehe PlotScapHumRhythm.m Funktion Datei. </li></ol>

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J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+scapular+kinematics+during+arm+lowering+using+the+acromion+marker+cluster.">Measuring scapular kinematics during arm lowering using the acromion marker cluster.</a> Hum. Mov. Sci. 31, 386-396 (2012).</li><li>Worsley, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+control+retraining+exercises+for+shoulder+impingement:+effects+on+function,+muscle+activation,+and+biomechanics+in+young+adults.">Motor control retraining exercises for shoulder impingement: effects on function, muscle activation, and biomechanics in young adults.</a> Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 22, e11-e19 (2013).</li><li>Shaheen, A. F., Alexander, C. M., Bull, A. M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+attachment+position+and+shoulder+orientation+during+calibration+on+the+accuracy+of+the+acromial+tracker.">Effects of attachment position and shoulder orientation during calibration on the accuracy of the acromial tracker.</a> J. Biomech. 44, 1410-1413 (2011).</li><li>Prinold, J. A. I., Shaheen, A. F., Bull, A. M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skin-fixed+scapula+trackers:+A+comparison+of+two+dynamic+methods+across+a+range+of+calibration+positions.">Skin-fixed scapula trackers: A comparison of two dynamic methods across a range of calibration positions.</a> J. Biomech. 44, 2004-2007 (2011).</li><li>Wu, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ISB+recommendation+on+definitions+of+joint+coordinate+systems+of+the+various+joints+for+the+reporting+of+human+joint+motion+-+Part+II:+shoulder,+elbow,+wrist+and+hand.">ISB recommendation on definitions of joint coordinate systems of the various joints for the reporting of human joint motion - Part II: shoulder, elbow, wrist and hand.</a> J. Biomech. 38, 981-992 (2005).</li><li>Karduna, A. R., McClure, P. W., Michener, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scapular+kinematics:+effects+of+altering+the+Euler+angle+sequence+of+rotations.">Scapular kinematics: effects of altering the Euler angle sequence of rotations.</a> J. Biomech. 33, 1063-1068 (2000).</li><li>Veeger, H. E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+position+of+the+rotation+center+of+the+glenohumeral+joint.">The position of the rotation center of the glenohumeral joint.</a> J. Biomech. 33, 1711-1715 (2000).</li><li>Doorenbosch, C. A. M., Harlaar, J., Veeger, H. E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+globe+system:+an+unambiguous+description+of+shoulder+positions+in+daily+life+movements.">The globe system: an unambiguous description of shoulder positions in daily life movements.</a> J. Rehabil. Res. Dev. 40, 147-156 (2003).</li><li>Kadaba, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repeatability+of+kinematic,+kinetic,+and+electromyographic+data+in+normal+adult+gait.">Repeatability of kinematic, kinetic, and electromyographic data in normal adult gait.</a> Journal of Orthopaedic Research. 7, 849-860 (1989).</li><li>Schwartz, M. H., Trost, J. P., Wervey, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+and+management+of+errors+in+quantitative+gait+data.">Measurement and management of errors in quantitative gait data.</a> Gait and Posture. 20, 196-203 (2004).</li><li>Jaspers, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+reliability+of+upper+limb+kinematics+in+children+with+hemiplegic+cerebral+palsy.">The reliability of upper limb kinematics in children with hemiplegic cerebral palsy.</a> Gait and Posture. 33, 568-575 (2011).</li><li>Thigpen, C. A., Gross, M. T., Karas, S. G., Garrett, W. E., Yu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+repeatability+of+scapular+rotations+across+three+planes+of+humeral+elevation.">The repeatability of scapular rotations across three planes of humeral elevation.</a> Research in Sports Medicine. 13, 181-198 (2005).</li><li>Groot, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+variability+of+shoulder+motions+recorded+by+means+of+palpation.">The variability of shoulder motions recorded by means of palpation.</a> Clinical Biomechanics. 12, 461-472 (1997).</li></ol>

None of the authors had any affiliation with any organization that could influence the outcome of this work.

Die Wahl der Methode für die Ermittlung Skapulier Kinematik ist von entscheidender Bedeutung, und die Prüfung der Gültigkeit, Zuverlässigkeit und deren Eignung für die Studie gegeben werden sollte. Verschiedene Verfahren sind in der gesamten Literatur angenommen worden, aber jedes Verfahren hat seine Grenzen. Das Schulterdach Marker Cluster überwindet eine Anzahl von diesen Einschränkungen wie Abbildungsfehler von 2D-Bildgebung oder wiederholter Interpretation der Lage des Schulterblattes verlangen, indem sie nic...

Ziel, quantitative Messung der Schulterblatt Kinematik kann eine Bewertung der abnormen Bewegungsmustern mit Schulterfunktionsstörung 1 verbunden sind, wie etwa der Drehung nach oben und hinteren Schwenkarmes während Elevation in Schulter Impingement 2-8 beobachtet werden. Die Messung der Schulterblatt Kinematik ist jedoch schwierig, da die Knochen tiefen Position und gleitende Natur unter der Hautoberfläche 1. Typische kinematische Messverfahren des Anbringens reflektierenden Markierungen anatomischen Orientierungspunkten nicht ausreichend verfolgen das Schulterblatt, wie es unter der Hautoberfläche 9 gleitet. Verschiedene Verfahren sind in der gesamten Literatur angenommen worden, um diese Schwierigkeiten zu überwinden, einschließlich; Bildgebung (Röntgen oder Kernspin) 10-14, Winkelmesser 15,16, Knochenstifte 17-22, manuelle Palpation 23,24 und das Schulterdach Verfahren 3,5,19,25. Jede Methode hat jedoch ihre Grenzen, die einschließen: exExposition gegenüber Strahlung, Abbildungsfehler bei der zweidimensionalen Bildes basierend Analyse erfordern wiederholte subjektive Interpretation der Position des Schulterblattes, sind von Natur aus statisch oder sind hoch invasive (zB Knochenstiften). Eine Lösung für einige dieser Probleme zu überwinden, ist das Verfahren acromion wo ein elektromagnetischer Sensor ist mit dem flachen Abschnitt der Schulterhöhe 25, einen flachen Teil des Knochens, der vorn am seitlichsten Teil des Schulterblatts, die von der Wirbelsäule erstreckt, befestigt beschäftigen das Schulterblatt. Das Prinzip Idee mit dem Schulterdach Methode ist es, die Haut Bewegungsartefakte zu reduzieren, da die Schulterdach wurde gezeigt, dass die geringste Menge an Haut Bewegungsartefakten im Vergleich zu anderen Seiten im Schulterblatt 26 haben. Das Schulterdach Methode ist nicht-invasiv und liefert dynamische dreidimensionale Messung des Schulterblatt Kinematik. Validierungsstudien haben den Schulterdach Verfahren gezeigt während der Arm el gültig bis 120 ° zu seinevation Phase bei der Verwendung von elektromagnetischen Sensoren 17,27. Bei der Verwendung von Marker-basierte Motion-Capture-Geräte eine Reihe von Markern in einem Cluster, das Schulterdach Marker Cluster (AMC) angeordnet ist, erforderlich ist, und hat sich gezeigt, um gültig zu sein, wenn Sie eine aktive Marker Motion-Capture-System 28 und gleichzeitig mit einem passiv-Marker Motion-Capture-System während der Arm Höhe und Arm senken 29. Die Verwendung des AMC mit einem passiven Marker Motion-Capture-Gerät zur Messung Skapulier Kinematik wurde genutzt, um Veränderungen in der Schulterblattkinematik nach einem Eingriff an der Schulter Impingement 30 ansprechen zu bewerten. Der gültige Anwendung dieses Verfahrens hängt jedoch von der Fähigkeit ab, den Cluster von Markierungen genau anzuwenden, deren Position ist gezeigt worden, um Ergebnisse 31 beeinflussen, anatomischen Landmarken 32 und Gewährleistung Armbewegungen in einem gültigen Bereich der Bewegung zu kalibrieren (dh unter 120 ° Arm Elevation) 29. Eswurde auch die erneute Anwendung des Markers Cluster vorgeschlagen, bei Einsatz eines aktiven Marker basierte Motion-Capture-System, wurde festgestellt, dass die Quelle der erhöhten Fehler für Skapulier hinteren Neigung 28 sein. Es ist daher wichtig, die zwischen Tages Zuverlässigkeit des acromion Verfahren herzustellen, um sicherzustellen, dass es ein stabiles Maß scapular Kinematik. Sicherzustellen, dass die Messungen zuverlässig werden Veränderungen in scapular Kinematik aufgrund eines Eingriffs zu ermöglichen, beispielsweise gemessen und untersucht werden. Die zur Skapulier Kinematik messen Verfahren wurden an anderer Stelle beschrieben, 29,33; Das Ziel der vorliegenden Studie war es, eine Schritt-für-Schritt-Anleitung und Nachschlagewerk für die Anwendung dieser Verfahren, die eine passive Marker Motion-Capture-System, unter Berücksichtigung der möglichen Fehlerquellen bieten, und die Zuverlässigkeit des Messverfahrens zu prüfen .

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="583">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:81px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Passive marker capture system</td>
			<td style="width:81px;">Vicon Motion Systems</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Nexus</td>
			<td style="width:81px;">Vicon Motion Systems</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Data capture software</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Bodybuilder</td>
			<td style="width:81px;">Vicon Motion Systems</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Modeling software</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">14 mm retro reflective markers</td>
			<td style="width:81px;">Vicon Motion Systems</td>
			<td style="width:119px;">VACC-V162B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">6.5mm retro reflective markers</td>
			<td style="width:81px;">Vicon Motion Systems</td>
			<td style="width:119px;">VACC-V166</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Calibration wand</td>
			<td style="width:81px;">Vicon Motion Systems</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Plastic base</td>
			<td style="width:81px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Constructed &#39;in-house&#39;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Matlab</td>
			<td style="width:81px;">Mathworks</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Numerical modelling software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measurement of dynamic scapular kinematics using an acromion marker cluster to minimize skin movement artifact

Die Messung der dynamischen scapular Kinematik ist komplex aufgrund der gleitenden Art des Schulterblattes unter der Hautoberfläche. Das Ziel der Studie war es, klar beschreiben die Schulterdach Marker Cluster (AMC) Verfahren zur Bestimmung der Schulterblatt Kinematik bei Verwendung eines passiven Marker Motion-Capture-System, mit Rücksicht auf die Fehlerquellen, die die Gültigkeit und Zuverlässigkeit der Messungen beeinträchtigen könnten. Das AMC Verfahren beinhaltet das Anordnen einer Gruppe von Markierungen über die hintere Schulterhöhe, und durch Kalibrierung des anatomischen Landmarken in bezug auf die Marker-Cluster ist es möglich, gültige Messungen scapular Kinematik erzielen. Die Zuverlässigkeit des Verfahrens wird zwischen zwei Tage in einer Gruppe von 15 gesunden Individuen (im Alter von 19-38 Jahren, acht Männern), wie sie Arm Elevation durchsucht, bis 120 °, und Senken im frontalen Schulterblatt und Sagittalebene. Die Ergebnisse zeigten, dass zwischen Tages Zuverlässigkeit war gut für nach oben Schulterblattdrehung (Coefficient of Multiple Korrelation; CMC = 0,92) und posteriore Neigung (CMC = 0,70), aber Messe für Innenrotation (CMC = 0,53) während der Arm Anhebungsphase. Die Wellenform-Fehler niedriger Drehung nach oben (2,7 ° bis 4,4 °) und posteriore Neigung (1,3 ° bis 2,8 °) war im Vergleich zum Innenrotation (5,4 ° bis 7,3 °). Die Zuverlässigkeit beim Absenken Phase vergleichbar war während der Höhenphase beobachteten Ergebnisse. Wenn das Protokoll in dieser Studie beschriebenen eingehalten wird, sieht die AMC eine zuverlässige Messung der Drehung nach oben und posteriore Neigung während der Erhöhung und Senkung der Phasen der Armbewegung.

Fünfzehn Teilnehmer, die keine bekannte Geschichte der Schulter, Hals oder Arm Verletzungen hatten, wurden in die Studie (Tabelle 2) rekrutiert. Den inner Rater (zwischen-Tag) Zuverlässigkeit zu bewerten, nahmen die Teilnehmer zwei Datenerfassungseinheiten von mindestens 24 Stunden und höchstens 7 Tage getrennt. Bei jedem Datenerfassungssitzung, die gleiche Ermittler durchgeführt das Protokoll zur Befestigung reflektierenden Markierungen, die Schulterdach Marker Cluster und anatomischer Stützpunkt ...

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Measurement of Dynamic Scapular Kinematics Using an Acromion Marker Cluster to Minimize Skin Movement Artifact

Dieser Bericht enthält Einzelheiten, wie das Schulterdach Marker Cluster Methode zur Gewinnung von Skapulier Kinematik bei Verwendung eines passiven Marker Motion-Capture-Gerät übernehmen. Wie in der Literatur beschrieben wurden, bietet dieses Verfahren einen robusten, nicht invasiven, dreidimensionalen, dynamischen und gültige Messung scapular Kinematik Minimierung Haut Bewegungsartefakte.

Messung der dynamischen Skapulier Kinematik Mit einem Acromion Markierung Cluster zu Haut Bewegung Artefakt Minimieren

The measurement of dynamic scapular kinematics is complex due to the sliding nature of the scapula beneath the skin surface. The aim of the study was to ...

measurement-dynamic-scapular-kinematics-using-an-acromion-marker

Research

JoVE Journal

Medicine

19.0K Aufrufe.  University of Southampton.  Dieser Bericht enthält Einzelheiten, wie das Schulterdach Marker Cluster Methode zur Gewinnung von Skapulier Kinematik bei Verwendung eines passiven Marker Motion-Capture-Gerät übernehmen. Wie in der Literatur beschrieben wurden, bietet dieses Verfahren einen robusten, nicht invasiven, dreidimensionalen, dynamischen und gültige Messung scapular Kinematik Minimierung Haut Bewegungsartefakte. 

Serie: Measurement of Dynamic Scapular Kinematics Using an Acromion Marker Cluster to Minimize Skin Movement Artifact

Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1&beta; using a Whole Blood Stimulation Assay

Inflammatory processes resulting from the secretion of soluble mediators by immune cells, lead to various manifestations in skin, joints and other tissues as well as altered cytokine homeostasis. The innate immune system plays a crucial role in recognizing pathogens and other endogenous danger stimuli. One of the major cytokines released by innate immune cells is Interleukin (IL)-1. Therefore, we utilize a whole blood stimulation assay in order to measure the secretion of inflammatory cytokines and specifically of the pro-inflammatory cytokine IL-1&beta; 1, 2, 3.
Patients with genetic dysfunctions of the innate immune system causing autoinflammatory syndromes show an exaggerated release of mature IL-1&beta; upon stimulation with LPS alone. In order to evaluate the innate immune component of patients who present with inflammatory-associated pathologies, we use a specific immunoassay to detect cellular immune responses to pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), such as the gram-negative bacterial endotoxin, lipopolysaccharide (LPS). These PAMPs are recognized by pathogen recognition receptors (PRRs), which are found on the cells of the innate immune system 4, 5, 6, 7. A primary signal, LPS, in conjunction with a secondary signal, ATP, is necessary for the activation of the inflammasome, a multiprotein complex that processes pro-IL-1&beta; to its mature, bioactive form 4, 5, 6, 8, 9, 10.
The whole blood assay requires minimal sample manipulation to assess cytokine production when compared to other methods that require labor intensive isolation and culturing of specific cell populations. This method differs from other whole blood stimulation assays; rather than diluting samples with a ratio of RPMI media, we perform a white blood cell count directly from diluted whole blood and therefore, stimulate a known number of white blood cells in culture 2. The results of this particular whole blood assay demonstrate a novel technique useful in elucidating patient cohorts presenting with autoinflammatory pathophysiologies.

Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1&amp;#946; using a Whole Blood Stimulation Assay

We describe a simple immunoassay to measure the production of pro-inflammatory cytokines, such as IL-1 beta production, in patients presenting with autoinflammatory phenotypes. By activating cells in whole blood cultures with pathogen-associated molecular patterns, specifically with lipopolysaccharide, cytokine secretion can be conveniently evaluated in whole blood supernatants.

Genaue und einfache Messung der pro-inflammatorischen Zytokins IL-1β mit einem Vollblut Stimulation Assay

Inflammatory processes resulting from the secretion of soluble mediators by immune cells, lead to various manifestations in skin, joints and other tissues ...

Forschung

Medizin

Quantitative Visualization and Detection of Skin Cancer Using Dynamic Thermal Imaging

In 2010 approximately 68,720 melanomas will be diagnosed in the US alone, with around 8,650 resulting in death 1. To date, the only effective treatment for melanoma remains surgical excision, therefore, the key to extended survival is early detection 2,3. Considering the large numbers of patients diagnosed every year and the limitations in accessing specialized care quickly, the development of objective in vivo diagnostic instruments to aid the diagnosis is essential. New techniques to detect skin cancer, especially non-invasive diagnostic tools, are being explored in numerous laboratories. Along with the surgical methods, techniques such as digital photography, dermoscopy, multispectral imaging systems (MelaFind), laser-based systems (confocal scanning laser microscopy, laser doppler perfusion imaging, optical coherence tomography), ultrasound, magnetic resonance imaging, are being tested. Each technique offers unique advantages and disadvantages, many of which pose a compromise between effectiveness and accuracy versus ease of use and cost considerations. Details about these techniques and comparisons are available in the literature 4.
Infrared (IR) imaging was shown to be a useful method to diagnose the signs of certain diseases by measuring the local skin temperature. There is a large body of evidence showing that disease or deviation from normal functioning are accompanied by changes of the temperature of the body, which again affect the temperature of the skin 5,6. Accurate data about the temperature of the human body and skin can provide a wealth of information on the processes responsible for heat generation and thermoregulation, in particular the deviation from normal conditions, often caused by disease. However, IR imaging has not been widely recognized in medicine due to the premature use of the technology 7,8 several decades ago, when temperature measurement accuracy and the spatial resolution were inadequate and sophisticated image processing tools were unavailable. This situation changed dramatically in the late 1990s-2000s. Advances in IR instrumentation, implementation of digital image processing algorithms and dynamic IR imaging, which enables scientists to analyze not only the spatial, but also the temporal thermal behavior of the skin 9, allowed breakthroughs in the field.
In our research, we explore the feasibility of IR imaging, combined with theoretical and experimental studies, as a cost effective, non-invasive, in vivo optical measurement technique for tumor detection, with emphasis on the screening and early detection of melanoma 10-13. In this study, we show data obtained in a patient study in which patients that possess a pigmented lesion with a clinical indication for biopsy are selected for imaging. We compared the difference in thermal responses between healthy and malignant tissue and compared our data with biopsy results. We concluded that the increased metabolic activity of the melanoma lesion can be detected by dynamic infrared imaging.

We demonstrated that malignant pigmented lesions with increased metabolic activity generate quantifiable amounts of heat and the measurement of the transient thermal response of the skin to a cooling excitation allows quantitative identification of melanoma and other skin cancers (vs. non-proliferative nevi) at an early stage of the disease.

Quantitative Visualisierung und Erkennung von Hautkrebs mit Dynamic Thermal Imaging

In 2010 approximately 68,720 melanomas will be diagnosed in the US alone, with around 8,650 resulting in death 1. To date, the only effective treatment ...

The Measurement and Treatment of Suppression in Amblyopia

Amblyopia, a developmental disorder of the visual cortex, is one of the leading causes of visual dysfunction in the working age population. Current estimates put the prevalence of amblyopia at approximately 1-3%1-3, the majority of cases being monocular2. Amblyopia is most frequently caused by ocular misalignment (strabismus), blur induced by unequal refractive error (anisometropia), and in some cases by form deprivation.
Although amblyopia is initially caused by abnormal visual input in infancy, once established, the visual deficit often remains when normal visual input has been restored using surgery and/or refractive correction. This is because amblyopia is the result of abnormal visual cortex development rather than a problem with the amblyopic eye itself4,5 . Amblyopia is characterized by both monocular and binocular deficits6,7 which include impaired visual acuity and poor or absent stereopsis respectively. The visual dysfunction in amblyopia is often associated with a strong suppression of the inputs from the amblyopic eye under binocular viewing conditions8. Recent work has indicated that suppression may play a central role in both the monocular and binocular deficits associated with amblyopia9,10 .
Current clinical tests for suppression tend to verify the presence or absence of suppression rather than giving a quantitative measurement of the degree of suppression. Here we describe a technique for measuring amblyopic suppression with a compact, portable device11,12 . The device consists of a laptop computer connected to a pair of virtual reality goggles. The novelty of the technique lies in the way we present visual stimuli to measure suppression. Stimuli are shown to the amblyopic eye at high contrast while the contrast of the stimuli shown to the non-amblyopic eye are varied. Patients perform a simple signal/noise task that allows for a precise measurement of the strength of excitatory binocular interactions. The contrast offset at which neither eye has a performance advantage is a measure of the "balance point" and is a direct measure of suppression. This technique has been validated psychophysically both in control13,14 and patient6,9,11 populations.
In addition to measuring suppression this technique also forms the basis of a novel form of treatment to decrease suppression over time and improve binocular and often monocular function in adult patients with amblyopia12,15,16 . This new treatment approach can be deployed either on the goggle system described above or on a specially modified iPod touch device15.

Amblyopia is a developmental disorder of the visual cortex that is often accompanied by strong suppression of one eye. We present a new technique for measuring and treating interocular suppression in patients with amblyopia that can be deployed using virtual reality goggles or a portable iPod Touch device.

Die Messung und Behandlung von Unterdrückung in Amblyopie

Amblyopia, a developmental disorder of the visual cortex, is one of the leading causes of visual dysfunction in the working age population. Current ...

Movement Retraining using Real-time Feedback of Performance

Any modification of movement - especially movement patterns that have been honed over a number of years - requires re-organization of the neuromuscular patterns responsible for governing the movement performance. This motor learning can be enhanced through a number of methods that are utilized in research and clinical settings alike. In general, verbal feedback of performance in real-time or knowledge of results following movement is commonly used clinically as a preliminary means of instilling motor learning. Depending on patient preference and learning style, visual feedback (e.g. through use of a mirror or different types of video) or proprioceptive guidance utilizing therapist touch, are used to supplement verbal instructions from the therapist. Indeed, a combination of these forms of feedback is commonplace in the clinical setting to facilitate motor learning and optimize outcomes.
Laboratory-based, quantitative motion analysis has been a mainstay in research settings to provide accurate and objective analysis of a variety of movements in healthy and injured populations. While the actual mechanisms of capturing the movements may differ, all current motion analysis systems rely on the ability to track the movement of body segments and joints and to use established equations of motion to quantify key movement patterns. Due to limitations in acquisition and processing speed, analysis and description of the movements has traditionally occurred offline after completion of a given testing session.
This paper will highlight a new supplement to standard motion analysis techniques that relies on the near instantaneous assessment and quantification of movement patterns and the display of specific movement characteristics to the patient during a movement analysis session. As a result, this novel technique can provide a new method of feedback delivery that has advantages over currently used feedback methods.

Retraining abnormal movement patterns following injury or disease is a key component of physical rehabilitation. Recent advances in technology have permitted accurate assessment of movement during a variety of tasks, with near instantaneous quantification of results. This provides new opportunities for modification of faulty movement patterns in real time.

Movement Umschulung mit Echtzeit-Feedback von Performance

Any modification of movement - especially movement patterns that have been honed over a number of years - requires re-organization of the neuromuscular ...

Using Quantitative Real-time PCR to Determine Donor Cell Engraftment in a Competitive Murine Bone Marrow Transplantation Model

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules that regulate HSCs. In these transplant model systems, the function of HSCs is determined by the ability of these cells to engraft and reconstitute lethally irradiated recipient mice. Commonly, the donor cell contribution/engraftment is measured by antibodies to donor- specific cell surface proteins using flow cytometry. However, this method heavily depends on the specificity and the ability of the cell surface marker to differentiate donor-derived cells from recipient-originated cells, which may not be available for all mouse strains. Considering the various backgrounds of genetically modified mouse strains in the market, this cell surface/ flow cytometry-based method has significant limitations especially in mouse strains that lack well-defined surface markers to separate donor cells from congenic recipient cells. Here, we reported a PCR-based technique to determine donor cell engraftment/contribution in transplant recipient mice. We transplanted male donor bone marrow HSCs to lethally irradiated congenic female mice. Peripheral blood samples were collected at different time points post transplantation. Bone marrow samples were obtained at the end of the experiments. Genomic DNA was isolated and the Y chromosome specific gene, Zfy1, was amplified using quantitative Real time PCR. The engraftment of male donor-derived cells in the female recipient mice was calculated against standard curve with known percentage of male vs. female DNAs. Bcl2 was used as a reference gene to normalize the total DNA amount. Our data suggested that this approach reliably determines donor cell engraftment and provides a useful, yet simple method in measuring hematopoietic cell reconstitution in murine bone marrow transplantation models. Our method can be routinely performed in most laboratories because no costly equipment such as flow cytometry is required.

Determining donor cell engraftment presents a challenge in mouse bone marrow transplant models that lack well-defined phenotypical markers. We described a methodology to quantify male donor cell engraftment in female transplant recipient mice. This method can be used in all mouse strains for the study of HSC functions.

Mittels quantitativer real-time PCR zum Donor Cell Engraftment in einem Competitive Murine Bone Marrow Transplantation Modell fest

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules ...

Dynamic Contrast Enhanced Magnetic Resonance Imaging of an Orthotopic Pancreatic Cancer Mouse Model

Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) has been limitedly used for orthotopic pancreatic tumor xenografts due to severe respiratory motion artifact in the abdominal area. Orthotopic tumor models offer advantages over subcutaneous ones, because those can reflect the primary tumor microenvironment affecting blood supply, neovascularization, and tumor cell invasion. We have recently established a protocol of DCE-MRI of orthotopic pancreatic tumor xenografts in mouse models by securing tumors with an orthogonally bent plastic board to prevent motion transfer from the chest region during imaging. The pressure by this board was localized on the abdominal area, and has not resulted in respiratory difficulty of the animals. This article demonstrates the detailed procedure of orthotopic pancreatic tumor modeling using small animals and DCE-MRI of the tumor xenografts. Quantification method of pharmacokinetic parameters in DCE-MRI is also introduced. The procedure described in this article will assist investigators to apply DCE-MRI for orthotopic gastrointestinal cancer mouse models.

The goal of this protocol is to apply dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) for orthotopic pancreatic tumor xenografts in mice. DCE-MRI is a non-invasive method to analyze microvasculature in a target tissue, and useful to assess vascular response in a tumor following a novel therapy.

Dynamic Contrast Verbesserte Spintomographie von einem orthotopen Mausmodell Bauchspeicheldrüsenkrebs

Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) has been limitedly used for orthotopic pancreatic tumor xenografts due to severe ...

Video Movement Analysis Using Smartphones (ViMAS): A Pilot Study

The use of smartphones in clinical practice is steadily increasing with the availability of low cost/freely available &#34;apps&#34; that could be used to assess human gait. The primary aim of this manuscript is to test the concurrent validity of kinematic measures recorded by a smartphone application in comparison to a 3D motion capture system in the sagittal plane. The secondary aim was to develop a protocol for clinicians on the set up of the smartphone camera for video movement analysis.
The sagittal plane knee angle was measured during heel strike and toe off events using the smart phone app and a 3D motion-capture system in 32 healthy subjects. Three trials were performed at near (2-m) and far (4-m) smartphone camera distances. The order of the distances was randomized. Regression analysis was performed to estimate the height of the camera based on either the subject&#39;s height or leg length.
Absolute measurement errors were least during toe off (3.12 &#177; 5.44 degrees) compared to heel strike (5.81 &#177; 5.26 degrees). There were significant (p &#60; 0.05) but moderate agreements between the application and 3D motion capture measures of knee angles. There were also no significant (p &#62; 0.05) differences between the absolute measurement errors between the two camera positions. The measurement errors averaged between 3 - 5 degrees during toe off and heel strike events of the gait cycle.
The use of smartphone apps can be a useful tool in the clinic for performing gait or human movement analysis. Further studies are needed to establish the accuracy in measuring movements of the upper extremity and trunk.

Video Movement Analysis Using Smartphones ViMAS: A Pilot Study

This manuscript describes the method to test the concurrent validity of kinematic measures recorded by the smartphone application in comparison to a 3D motion capture system in the sagittal plane. This protocol will enable clinicians to set up smartphones for video capture of human movement.

Video Bewegungsanalyse mit Smartphones (VIMAS): Eine Pilotstudie

The use of smartphones in clinical practice is steadily increasing with the availability of low cost/freely available &#34;apps&#34; that could be used to ...

3D Ultrasound Imaging: Fast and Cost-effective Morphometry of Musculoskeletal Tissue

The developmental goal of 3D ultrasound imaging (3DUS) is to engineer a modality to perform 3D morphological ultrasound analysis of human muscles. 3DUS images are constructed from calibrated freehand 2D B-mode ultrasound images, which are positioned into a voxel array. Ultrasound (US) imaging allows quantification of muscle size, fascicle length, and angle of pennation. These morphological variables are important determinants of muscle force and length range of force exertion. The presented protocol describes an approach to determine volume and fascicle length of m.&#160;vastus lateralis and m.&#160;gastrocnemius medialis. 3DUS facilitates standardization using 3D anatomical references. This approach provides a fast and cost-effective approach for quantifying 3D morphology in skeletal muscles. In healthcare and sports, information on the morphometry of muscles is very valuable in diagnostics and/or follow-up evaluations after treatment or training.

3D ultrasound imaging (3DUS) allows fast and cost-effective morphometry of musculoskeletal tissues. We present a protocol to measure muscle volume and fascicle length using 3DUS.

3D Ultraschall-Bildgebung: schnelle und kostengünstige Morphometrie des Muskel-Skelett-Gewebe

The developmental goal of 3D ultrasound imaging (3DUS) is to engineer a modality to perform 3D morphological ultrasound analysis of human muscles. 3DUS ...

A Novel Approach to Overcome Movement Artifact When Using a Laser Speckle Contrast Imaging System for Alternating Speeds of Blood Microcirculation

The laser speckle contrast imager (LSCI) provides a powerful yet simple technique for measuring microcirculatory blood flow. Ideal for blood dynamic responses, the LSCI is used in the same way as a conventional Laser Doppler Imager (LDI). However, with a maximum skin depth of approximately 1 mm, the LSCI is designed to focus on mainly superficial blood flow. It is used to measure skin surface areas of up to 15 cm x 20 cm. The new technique introduced in this paper accounts for alternating speeds of microcirculations; i.e. both slow and fast flow flux measurement using the LSCI. The novel technique also overcomes LSCI&#39;s biggest shortcoming, which is high sensitivity to artifact movement. An adhesive opaque patch (AOP) is introduced for satisfactory recording of microcirculatory blood flow, by subtracting the LSCI signal from the AOP from the laser speckle skin signal. The optimal setting is also defined because the LSCI is most powerful when flux changes are measured relative to a reference baseline, with blood microcirculatory flux expressed as a percentage change from the baseline. These changes may be used for analyzing the status of the blood flow system.

This study introduces a novel technique for the measurement and analysis of alternating speeds of blood microcirculation in a single experiment using a laser speckle contrast imager.

Ein neuer Ansatz zur Bewegung Artefakt zu überwinden, wenn Sie einen Laser-Speckle-Kontrast Imaging-System für wechselnde Geschwindigkeiten von Blut Mikrozirkulation zu verwenden

The laser speckle contrast imager (LSCI) provides a powerful yet simple technique for measuring microcirculatory blood flow. Ideal for blood dynamic ...

Dynamic Measurement and Imaging of Capillaries, Arterioles, and Pericytes in Mouse Heart

Coronary arterial tone along with the opening or closing of the capillaries largely determine the blood flow to cardiomyocytes at constant perfusion pressure. However, it is difficult to monitor the dynamic changes of the coronary arterioles and the capillaries in the whole heart, primarily due to its motion and non-stop beating. Here we describe a method that enables monitoring of arterial perfusion rate, pressure and the diameter changes of the arterioles and capillaries in mouse right ventricular papillary muscles. The mouse septal artery is cannulated and perfused at a constant flow or pressure with the other dynamically measured. After perfusion with a fluorescently labeled lectin (e.g., Alexa Fluor-488 or -633 labeled Wheat-Germ Agglutinin, WGA), the arterioles and capillaries (and other vessels) in right ventricle papillary muscle and septum could be readily imaged. The vessel-diameter changes could then be measured in the presence or absence of heart contractions. When genetically encoded fluorescent proteins were expressed, specific features could be monitored. For examples, pericytes were visualized in mouse hearts that expressed NG2-DsRed. This method has provided a useful platform to study the physiological functions of capillary pericytes in heart. It is also suitable for studying the effect of reagents on the blood flow in heart by measuring the vascular/capillary diameter and the arterial luminal pressure simultaneously. This preparation, combined with a state-of-the-art optic imaging system, allows one to study the blood flow and its control at cellular and molecular level in the heart under near-physiological conditions.

Presented here is a protocol to study the coronary microcirculation in living murine heart tissue by ex vivo monitoring of the arterial perfusion pressure and flow that maintains the pressure, as well as vascular tree components including the capillary beds and pericytes, as the septal artery is cannulated and pressurized.

Dynamische Messung und Bildgebung von Kapillaren, Arteriolen und Pericyten im Mausherz

Coronary arterial tone along with the opening or closing of the capillaries largely determine the blood flow to cardiomyocytes at constant perfusion ...