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.

REMARQUE: L&#39;utilisation de participants humains a été approuvé par la Faculté des sciences de la santé Comité d&#39;éthique à l&#39;Université de Southampton. Tous les participants ont signé un formulaire de consentement avant la collecte de données a commencé. Pour les données présentées dans cette étude cinématique ont été enregistrés en utilisant un système de capture de mouvement marqueur passive composé de 12 caméras; six caméras 4 mégapixels et six caméras 16 mégapixels opérant à la fréquence d&#39;échantillonnage de 120 Hz. 1. Préparation Participant <ol><li> Demandez sujets d&#39;enlever leurs vêtements du haut du corps ou de porter un soutien-gorge de sport, gilet, ou haut sans bretelles. Il est important que les vêtements ne interfère pas avec le mouvement des marqueurs ou des marqueurs occlusion de la vision des caméras. </li><li> Construction d&#39;un pôle de l&#39;acromion marqueur consistant en un &quot;L&quot; en forme de pièce de plastique de 70 mm de longueur le long de chaque aspect. Attacher trois marqueurs rétroréfléchissants à l&#39;AMC, une à l&#39;extrémité de chaque extrémité de chaque aspect et une où ehaque aspect rencontrent (Figure 1). </li><li> Fixez le cluster de marqueur de acromion (AMC) sur la partie postérieure de l&#39;acromion où l&#39;acromion rencontre le épine scapulaire, en utilisant du ruban adhésif double face. Un aspect de la plaque devrait suivre la colonne vertébrale de l&#39;omoplate pointant dedans, l&#39;autre doit pointer antérieure au plan scapulaire (Figure 1). </li><li> Placer un marqueur de cluster réglé sur le haut du bras au moyen de sangles (Figure 2). </li><li> Fixez marqueurs rétroréfléchissants aux repères anatomiques suivantes au recommandée par la Société internationale de biomécanique 33 (figures 1 et 2): fourchette sternale (IJ; Deepest conjointe de la fourchette sternale), processus Xiphoid (PX; plus caudale point sur ​​la poitrine), C7 (processus épineux de la vertèbre C7), T8 (apophyse épineuse de la vertèbre D8), Sternoclavicular commune (SC; plupart ventrale point sur la articulation sterno-claviculaire), Radial styloïde (plus poi caudalent sur la styloïde radiale), et ulnaire styloïde (plus point caudale sur la styloïde ulnaire). </li></ol><img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/51717/51717fig1highres.jpg" /> Figure 1:. Position de la grappe de marqueur de acromion, C7 et T8 Les marqueurs anatomiques Ce chiffre a été modifié depuis Warner, MB, Chappell, PH &amp; Stokes, MJ mesure cinématique scapulaire lors de bras abaisser en utilisant du cluster marqueur de acromion Hum.. Mov. Sci 31, 386-396, doi:. Http: //dx.doi.org/10.1016/j.humov.2011.07.004 (2012). <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/51717/51717fig2highres.jpg" /> Figure 2: emplacements de marqueur de la fourchette sternale (IJ), le processus xiphoïde (PX), sterno-claviculaire (SC), pôle de bras, styloïde ulnaire (US), styloïde radiale (RS). 2. PARTICIPANt étalonnage REMARQUE: Les emplacements des repères anatomiques de l&#39;omoplate doivent être déterminée par rapport à la grappe de marqueur de acromion. Calibration des monuments est nécessaire pour chaque participant. <ol><li> Construire une baguette de calibrage composée de quatre marqueurs réfléchissants placés dans un &#39;T&#39; la formation (Figure 3). Mesurez la distance entre la pointe de l&#39;étalonnage baguette pour le premier marqueur de baguette. </li><li> Palper et de localiser les repères anatomiques suivantes tel que recommandé par la Société internationale de biomécanique 33. Placez le bout de la baguette de calibrage sur le point de repère (Figure 3). Capturez trois secondes de données avec le système de capture de mouvement assurant les marqueurs sur la baguette, l&#39;AMC et de cluster de bras sont tous visibles pour les caméras. <ol><li> Articulation acromio-claviculaire (AC) - Placez une main sur la clavicule, puis déplacez latéralement jusqu&#39;au point où la clavicule atteint l&#39;acromion.Placez le bout de la baguette à l&#39;articulation entre la clavicule et l&#39;acromion. </li><li> Angle acromion (AA) - Palper le long de la colonne vertébrale de l&#39;omoplate au point le plus latéral du. Placez le bout de la baguette sur la face dorsale de l&#39;acromion au point le plus latéral (Figure 3). </li><li> La colonne vertébrale médial de l&#39;omoplate (TS) - Palper le long de la colonne vertébrale de l&#39;omoplate au point le plus médial. Placez le bout de la baguette au point où la colonne vertébrale rencontre le bord interne de l&#39;omoplate. </li><li> Angle inférieur de l&#39;omoplate (AI) - Palper le bas le long du bord interne de l&#39;omoplate. Placez le bout de la baguette sur le point de l&#39;omoplate plus caudale. </li><li> Épitrochlée (EM) - Avec le coude du participant à 90 ° de flexion vers l&#39;avant, avec leur pouce vers le haut, placez une main sur le côté médial du coude pour localiser l&#39;épitrochlée. Placez le bout de la baguette sur le point de l&#39;épitrochlée plus caudale. </li&gt; <li> Épicondyles latérales (EL) - Avec le coude du participant à 90 ° de flexion vers l&#39;avant, avec leur pouce vers le haut, placez une main sur le côté latéral du coude pour localiser l&#39;épicondyle. Placez le bout de la baguette sur le point de l&#39;épicondyle plus caudale. </li></ol></li><li> Pour déterminer le centre articulation scapulo-humérale, demander au participant d&#39;effectuer un mouvement de circumduction avec leur bras avec le coude en pleine extension, de zéro degré bras élévation à environ 40 ° élévation des bras. Ils doivent effectuer ce mouvement tout en visant à minimiser allongement / rétraction et d&#39;élévation / dépression du complexe de l&#39;épaule; l&#39;enquêteur peut fournir une assistance si nécessaire. Enregistrez ce mouvement pendant environ 30 secondes. </li></ol><img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/51717/51717fig3highres.jpg" /> Figure 3: Calibration baguette utiliséepour localiser anatomique osseuse jalon en ce qui concerne le groupe de marqueur de acromion (AMC). Protocole 3. Expérience <ol><li> Demandez participant pour effectuer élévation des bras de zéro à 120 ° élévation des bras, puis abaisser leur bras en arrière pour se reposer à leur côté dans le plan sagittal, frontal et scapulaire. Le plan de l&#39;omoplate est d&#39;environ 40 ° en avant du plan frontal. </li></ol> 4. Post-traitement des données cinématique REMARQUE: Les étapes suivantes détaillent la procédure nécessaire pour calculer la cinématique scapulaire lors des essais dynamiques de mouvement. Ces étapes ont été décrits et largement étudié au sein de la littérature 21,33,34 et le but de la section suivante est de fournir une synthèse et une étape-par-étape guide pour mettre en œuvre les étapes de modélisation nécessaires pour obtenir la cinématique scapulaire. L&#39;application de ces étapes est réalisée dans le logiciel de modélisation cinématique pertinente. Le logiciel de contains commandes pour permettre la création de systèmes de coordonnées locaux, la conversion de coordonnées d&#39;un global au local système de coordonnées, la conversion des coordonnées du local au global les systèmes de coordonnées et le calcul des rotations d&#39;angle d&#39;Euler. Ces étapes permettront l&#39;omoplate, l&#39;humérus et le thorax à définir comme des corps rigides. Par la suite la rotation de l&#39;omoplate par rapport au thorax, et l&#39;humérus par rapport thorax peuvent alors être déterminées. <ol><li> En utilisant les coordonnées des marqueurs sur la AMC, définir un système de coordonnées local affecté arbitrairement à l&#39;AMC (figure 4a). Pour chaque essai de calibrage anatomique historique scapulaire, déterminer l&#39;emplacement de la pointe de la baguette, qui représente l&#39;emplacement du repère anatomique, en ce qui concerne le système de coordonnées local sur le AMC en utilisant les étapes suivantes. REMARQUE: Le logiciel de modélisation cinématique contient les commandes pour permettre la création de systèmes de coordonnées locales et la conversion de coordonnées d&#39;un mondialesur une coordonnées locales, voir la figure 4 pour les commandes d&#39;exemple. <ol><li> Utilisez les marqueurs sur la baguette pour créer un système de coordonnées local pour la baguette (figure 4a) en utilisant la commande suivante dans le logiciel de modélisation cinématique: AMC = [AMCO, AMCA-AMCO, AMCO-AMCM, xyz] où AMCO, AMCA et AMCM sont les étiquettes données aux marqueurs sur la AMC. </li><li> Utilisation du logiciel de modélisation cinématique, calculer l&#39;emplacement de la pointe de la baguette dans le système de coordonnées global. Dans l&#39;exemple fourni ce est 83 mm à partir du marqueur 1 (M1) le long de l&#39;axe X de la tige (figure 4b); utiliser la commande: Baguette = [M1, M1-M2, M3-M4, xyz] et Wandtip = M1 + {} 83,0,0 * ATTITUDE (Baguette) où M1, M2, M3 et M4 sont les étiquettes données aux marqueurs sur la baguette. </li><li> Déterminer l&#39;emplacement de la pointe de la baguette par rapport au local de l&#39;AMC ($% AA) (Figure 4c) de coordonner l&#39;aide des commandes de modélisation: $% AA = WandTip / AMC et PARAM ($% AA). </li><li>Répétez les étapes 4.1.1 à 4.1.3 pour chaque repère anatomique scapulaire. </li><li> Déterminer l&#39;emplacement des épicondyles médian et latéral par rapport à la grappe de marqueur de l&#39;humérus, au lieu de l&#39;AMC, en utilisant l&#39;aide de la procédure ci-dessus. </li></ol></li><li> Profitez de l&#39;essai d&#39;étalonnage dynamique pour calculer l&#39;emplacement du centre articulation scapulo-humérale par rapport à l&#39;omoplate. Calculer la position du centre de l&#39;articulation scapulo-humérale, par rapport à l&#39;omoplate, selon le point de l&#39;axe hélicoïdal de l&#39;humérus et l&#39;omoplate pivot. Pour plus de détails sur cette technique référer à Veeger 35. </li><li> Calculer le centre articulation du coude (ELJC) que la mi-distance entre le latéral (EL) et médial épicondyles (EM) de l&#39;humérus; ELJC = (EM + EL) / 2. </li><li> Au cours des essais dynamiques, utiliser la position connue des points de repère anatomiques à l&#39;égard de la AMC pour déterminer la position des repères anatomiques dans le système de coordonnées global (Figure 5). <br/&gt; NOTE: Logiciel de modélisation contient des commandes pour permettre la conversion des coordonnées du local des systèmes de coordonnées à des systèmes de coordonnées global, voir la figure 5 pour les commandes par exemple. <ol><li> Reportez-vous à la figure 5a qui montre l&#39;emplacement de l&#39;angle de acromion repère par rapport à l&#39;AMC ($% AA) comme décrit au point 4.1. </li><li> Convertir la localisation de marqueur virtuelle $% AA au système de coordonnées global pour chaque point de temps pendant le procès dynamique pour créer l&#39;angle de acromion (AA) repère (figure 5b) en utilisant la commande de modélisation cinématique suivante: AA = $% AA * AMC et SORTIE (AA). </li><li> Répétez les étapes 4.4.2 pour chaque repère anatomique. </li></ol></li><li> Définir un système de coordonnées local pour le thorax et l&#39;omoplate en calculant les vecteurs unités entre les marqueurs pertinents pour représenter chaque axe d&#39;un corps rigide donnée en utilisant la cinématique commande suivante de modélisation: omoplate = [AA, TS-AA, AA-AI, ZXY] . Thorax = [IJ, MUTHX-MLTHX, IJ-C7, yzx], où MUTHX est le point médian entre l&#39;IJ et C7 de repère et MLTHX est le point médian entre les PX et T8 repères. NOTE: La définition d&#39;axes sont basées sur Société internationale de biomécanique »(ISB) Recommandations 33 (tableau 1 et figure 6). <ol><li> En utilisant une méthode similaire, définir un système de coordonnées local pour l&#39;humérus utilisant «Option 2» tel que recommandé par le BSI 33. REMARQUE: Option 2 nécessite un plan suffisamment formé par le centre commun gleohumeral, coude centre commun et l&#39;styloïde du cubitus, ce est à dire un degré de flexion du coude est nécessaire. Si le participant se approche de l&#39;extension du coude pleine, les axes de l&#39;humérus peuvent devenir instables et donc «Option 1» devrait être utilisé (tableau 1). Voir Wu et al. (2005) pour plus de détails. </li></ol></li><li> Déterminer l&#39;orientation de l&#39;omoplate par rapport au thorax pour chaque point de temps au cours de l&#39;essai dynamiqueen utilisant la méthode angle de décomposition Euler avec une séquence de rotation de la rotation interne (Y), la rotation vers le haut (X &#39;) et l&#39;inclinaison postérieure (Z&#39; &#39;) 33 en utilisant la commande de modélisation cinématique suivante: ScapularKin = - &lt;Thorax, Scapula, yxz&gt; ( Figure 7). </li><li> Déterminer l&#39;orientation de l&#39;humérus par rapport au thorax au cours de l&#39;essai dynamique à l&#39;aide d&#39;une séquence non cardan rotation de Y (plan d&#39;élévation), X &#39;(élévation) et Y&#39; &#39;(rotation axiale) 36 en utilisant un logiciel approprié de modélisation cinématique. NOTE: Une macro est disponible au téléchargement sur le fabricant afin de déterminer des séquences de rotation non-cardan dans le logiciel de modélisation cinématique utilisée dans ce manuscrit. </li></ol><img alt="Tableau 1" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51717/51717table1.jpg" width="600" /> MUTHX = mi-chemin entre IJ et C7. MLTHX = mi-chemin entre PX et T8. GH = glcentre commun enohumeral. ELJC = coude de centre commun. Les opérateurs mathématiques: ^ = Produit croisé de deux vecteurs || = Valeur absolue d&#39;un vecteur Tableau 1: système de coordonnées local pour chaque segment rigide. 5. Réduction et analyse des données NOTE: La réduction et d&#39;analyse de données en suivant les étapes sont réalisées dans le logiciel de modélisation numérique (tels que MATLAB) qui permet la manipulation de matrices de données. Les données cinématique est divisé en l&#39;élévation et l&#39;abaissement phases de mouvement de l&#39;humérus, temps normalisé pour chaque phase de mouvement, puis la cinématique scapulaire sont exprimés par rapport à l&#39;angle d&#39;élévation de l&#39;humérus. <ol><li> Déterminer l&#39;élévation et l&#39;abaissement de phase de l&#39;élévation humérale comme décrit ci-dessous (figure 8). Ces phases sont déterminées à partir de la vitesse angulaire de l&#39;angle d&#39;élévation de l&#39;humérus (figure 8). Voir la fonction ElevationLoweringPhases.mdéposer. <ol><li> Déterminer le début de l&#39;élévation de l&#39;humérus lorsque la vitesse angulaire de l&#39;humérus dépasse un seuil de 2% de la vitesse angulaire maximale de l&#39;humérus. </li><li> Déterminer la fin de la phase d&#39;élévation comme le point auquel la vitesse angulaire humérale tombe en dessous de 2% de la vitesse angulaire maximale de l&#39;humérus ou l&#39;humérus lorsque élévation dépasse 120 °. </li><li> Déterminer le début de la phase d&#39;abaissement humérale lorsque la vitesse angulaire tombe en dessous de 2% de la vitesse angulaire minimale, ou le point auquel élévation humérale tombe en dessous de 120 °. </li><li> Déterminer la fin de la phase de descente lorsque la vitesse angulaire est supérieure à 2% de la vitesse angulaire minimale. </li></ol></li><li> Normaliser les données en interpolant les données cinématiques à chaque phase de mouvement de points de données 101 (figure 9). Voir fichier de fonction Time_normalisation.m. </li><li> Exprimez cinématique scapulaire par rapport à l&#39;élévation humérale en traçant l&#39;angle du bras (degrés) par rapport à la hausse rotation (degrés) (figure 10). Voir fichier de fonction PlotScapHumRhythm.m. </li></ol>

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L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+Scapulohumeral+rhythm:+The+effects+of+external+resistance+during+elevation+of+the+arm+in+the+scapular+plane.">Dynamic Scapulohumeral rhythm: The effects of external resistance during elevation of the arm in the scapular plane.</a> Journal of Orthopaedic &amp; Sports Physical Therapy. 27, 9 (1998).</li><li>Matsui, K., Shimada, K., Andrew, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deviation+of+skin+marker+from+bone+target+during+movement+of+the+scapula.">Deviation of skin marker from bone target during movement of the scapula.</a> Journal of Orthopaedic Science. 11, 180-184 (2006).</li><li>Meskers, C. G. M., Jvan de Sande, M. A., de 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=Comparison+between+tripod+and+skin-fixed+recording+of+scapular+motion.">Comparison between tripod and skin-fixed recording of scapular motion.</a> J. Biomech. 40, 941-948 (2007).</li><li>Andel, C. J., van Hutten, K., Eversdijk, M., Veeger, D. J., Harlaar, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recording+scapular+motion+using+an+acromion+marker+cluster.">Recording scapular motion using an acromion marker cluster.</a> Gait and Posture. 29, 123-128 (2009).</li><li>Warner, M. B., Chappell, P. H., Stokes, 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=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.

Le choix de la méthodologie pour déterminer la cinématique scapulaire est crucial, et l&#39;examen de la validité, la fiabilité et sa pertinence pour l&#39;étude de recherche devrait être accordée. Diverses méthodes ont été adoptées dans la littérature, mais chaque méthode a ses limites. Le cluster de marqueur de acromion surmonte un certain nombre de ces limitations, telles que les erreurs de projection de l&#39;imagerie 2D ou nécessitant interprétation répétée de l&#39;emplacement de l&#39;omoplate ...

Objectif mesure quantitative de la cinématique scapulaire peut fournir une évaluation des modèles de mouvement anormaux associés à un dysfonctionnement de l&#39;épaule 1, telles que la rotation et l&#39;inclinaison vers le haut réduit postérieure lors de l&#39;élévation du bras observé dans l&#39;épaule impact 2-8. Mesure de la cinématique de l&#39;omoplate, cependant, est difficile en raison de la position profonde de l&#39;os et de la nature de glisse sous la surface de la peau 1. Techniques de mesure cinématique typique de fixation marqueurs réfléchissants plus de repères anatomiques ne suivre pas adéquatement l&#39;omoplate car elle glisse sous la surface de la peau 9. Diverses méthodes ont été adoptées dans la littérature pour surmonter ces difficultés, y compris; imagerie (rayons X ou résonance magnétique) 10-14, goniomètres 15,16, épingles en os 17-22, manuel palpation 23,24, et la méthode de acromion 3,5,19,25. Chaque méthode, cependant, a ses limites qui comprennent: exexpo- au rayonnement, des erreurs de projection dans le cas de l&#39;analyse comparative image bidimensionnelle, nécessitent répété interprétation subjective de l&#39;emplacement de l&#39;omoplate, sont de nature statique ou sont hautement invasive (par exemple broches d&#39;os). Une solution pour surmonter certaines de ces difficultés est d&#39;employer la méthode de acromion où un capteur électromagnétique est fixé à la partie plate de l&#39;acromion 25, une partie plate de l&#39;os qui se étend en avant à la partie la plus latérale de la scapula qui mène de la colonne vertébrale de l&#39;omoplate. L&#39;idée derrière le principe selon la méthode de l&#39;acromion est de réduire les mouvements de la peau artefact, comme l&#39;a montré l&#39;acromion d&#39;avoir le moins de mouvement de la peau artefact par rapport à d&#39;autres sites sur l&#39;omoplate 26. La méthode de acromion est non-invasive et fournit une mesure dynamique en trois dimensions de la cinématique de l&#39;omoplate. Des études de validation ont montré la méthode de acromion pour être valide jusqu&#39;à 120 ° pendant le bras elEvation phase de l&#39;utilisation de capteurs électromagnétiques 17,27. Lors de l&#39;utilisation des dispositifs de capture de mouvement de marqueurs à base d&#39;une série de marqueurs disposées en grappe, la grappe de marqueur de acromion (AMC), est nécessaire et a été montré pour être valide lors de l&#39;utilisation d&#39;un système de capture de mouvement actif marqueur 28 et tout en utilisant un marqueur passive mouvement système de capture lors de l&#39;élévation du bras et le bras abaissant 29. L&#39;utilisation de l&#39;AMC avec un dispositif de capture de mouvement marqueur passive pour mesurer la cinématique scapulaire a été utilisé pour évaluer les changements dans la cinématique scapulaire suite d&#39;une intervention pour traiter l&#39;épaule impact 30. L&#39;utilisation valable de cette méthode, cependant, dépend de la capacité d&#39;appliquer avec précision le groupe de marqueurs, dont a été montré à la position à affecter les résultats 31, calibrer repères anatomiques 32 et assurant des mouvements de bras sont dans une gamme de motion valide (c.-à- dessous de 120 ° élévation des bras) 29. Ila également été suggéré la réapplication de la grappe de marqueur, lors de l&#39;utilisation d&#39;un système de capture de mouvement de marqueur, actif, se est avéré être la source de l&#39;augmentation de l&#39;erreur pour l&#39;inclinaison scapulaire postérieure 28. Il est donc important d&#39;établir la fiabilité de la méthode de acromion entre-jour pour se assurer qu&#39;il fournit une mesure stable de la cinématique de l&#39;omoplate. Se assurer que les mesures sont fiables permettra changements dans la cinématique scapulaire, en raison d&#39;une intervention, par exemple, être mesurées et examinées. Les méthodes utilisées pour mesurer la cinématique scapulaire ont été décrits ailleurs 29,33; l&#39;objectif de la présente étude était de fournir un outil étape par étape guide et de référence pour l&#39;application de ces méthodes en utilisant un système de capture de mouvement passif-marqueur, en tenant compte des sources potentielles d&#39;erreurs, et d&#39;examiner la fiabilité de la méthode de mesure .

<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

La mesure de la cinématique de l&#39;omoplate dynamique est complexe en raison de la nature de l&#39;omoplate glissement sous la surface de la peau. L&#39;objectif de l&#39;étude était de décrire clairement la méthode cluster marqueur de acromion (AMC) de déterminer la cinématique scapulaire lors de l&#39;utilisation d&#39;un système de capture de mouvement marqueur passive, en tenant compte des sources d&#39;erreur qui pourraient affecter la validité et la fiabilité des mesures. La méthode AMC consiste à placer un groupe de marqueurs sur l&#39;acromion postérieure, et à travers l&#39;étalonnage des repères anatomiques par rapport à la grappe de marqueur, il est possible d&#39;obtenir des mesures valides de la cinématique de l&#39;omoplate. La fiabilité de la méthode a été examiné entre deux jours dans un groupe de 15 personnes en bonne santé (âgés de 19 à 38 ans, huit hommes) comme ils effectuées élévation des bras, à 120 °, et l&#39;abaissement dans le plan frontal, scapulaire et sagittal. Les résultats ont montré que, entre-jour fiabilité était bon pour la rotation de l&#39;omoplate vers le haut (Coefficient de MultCorrélation IPLE; CMC = 0,92) et l&#39;inclinaison postérieure (CMC = 0,70), mais juste pour la rotation interne (CMC = 0,53) pendant la phase d&#39;élévation bras. L&#39;erreur de forme d&#39;onde est plus faible pour la rotation vers le haut (2,7 ° à 4,4 °) et de l&#39;inclinaison postérieure (1,3 ° à 2,8 °), par rapport à la rotation interne (5,4 ° à 7,3 °). La fiabilité pendant la phase de descente était comparable aux résultats observés lors de la phase d&#39;élévation. Si le protocole décrit dans cette étude est respecté, l&#39;AMC fournit une mesure fiable de rotation vers le haut et l&#39;inclinaison postérieure pendant l&#39;élévation et l&#39;abaissement phases du mouvement du bras.

Quinze participants qui ne avaient pas connus histoire de l&#39;épaule, du cou ou du bras blessures ont été recrutés sur l&#39;étude (tableau 2). Pour évaluer intra-évaluateur (entre-jour) la fiabilité, les participants ont assisté à deux séances de collecte de données séparées par au moins 24 heures et un maximum de sept jours. Au cours de chaque session de collecte de données, le même enquêteur effectué le protocole pour fixer marqueurs réfléchissants, le cluster de marqueur de acr...

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

Ce rapport présente les détails de la façon d&#39;adopter la méthode de cluster de marqueur de acromion d&#39;obtenir la cinématique scapulaire lors de l&#39;utilisation d&#39;un dispositif marqueur mouvement de capture passive. Comme cela a été décrit dans la littérature, ce procédé fournit une mesure robuste, non-invasive, en trois dimensions, dynamique et valide de la cinématique de l&#39;omoplate, ce qui minimise le mouvement de la peau artefact.

Mesure de la dynamique Scapulaire cinématique utilisant un cluster Acromion Marker pour minimiser le mouvement de la peau Artefact

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 vues.  University of Southampton.  Ce rapport présente les détails de la façon d'adopter la méthode de cluster de marqueur de acromion d'obtenir la cinématique scapulaire lors de l'utilisation d'un dispositif marqueur mouvement de capture passive. Comme cela a été décrit dans la littérature, ce procédé fournit une mesure robuste, non-invasive, en trois dimensions, dynamique et valide de la cinématique de l'omoplate, ce qui minimise le mouvement de la peau artefact. 

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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.

Mesure précise et simple de la cytokine pro-inflammatoire IL-1β en utilisant un dosage de sang total Stimulation

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

Recherche

Médecine

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.

Visualisation quantitative et la détection de cancer de la peau Utilisation dynamique imagerie thermique

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.

La mesure et le traitement de répression dans l&#39;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.

Mouvement recyclage en utilisant rétroaction en temps réel de la 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.

Utilisation quantitative PCR en temps réel pour déterminer prise de greffe de donneurs de cellules dans un modèle murin concurrentiel greffe de moelle osseuse

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.

Contraste dynamique amélioré imagerie par résonance magnétique d&#39;un modèle orthotopique cancer du pancréas de souris

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.

Analyse vidéo Mouvement Utilisation Smartphones (VIMAS): une étude pilote

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.

L’échographie 3D : morphométrie rapide et rentable des tissus musculo-squelettiques

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.

Une nouvelle approche pour surmonter des artéfacts de mouvement lorsque vous utilisez un contraste de Speckle Laser système d’imagerie pour passer les vitesses de la Microcirculation sanguine

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.

Mesure dynamique et imagerie des capillaires, artérioles et péricytes dans le cœur de souris

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