Akupunktur Denetlemedeki Hareket Patterns görselleştirme

Özet

Burada, hayali acupoints kullanarak akupunktur manipülasyon becerileri eğitimi Akupunktur Manipülasyon Eğitim Sistemi (AMES) kullanmak için bir protokol mevcut.

Özet

Acupuncture manipulation varies widely among practitioners in clinical settings, and it is difficult to teach novice students how to perform acupuncture manipulation techniques skillfully. The Acupuncture Manipulation Education System (AMES) is an open source software system designed to enhance acupuncture manipulation skills using visual feedback. Using a phantom acupoint and motion sensor, our method for acupuncture manipulation training provides visual feedback regarding the actual movement of the student's acupuncture manipulation in addition to the optimal or intended movement, regardless of whether the manipulation skill is lifting, thrusting, or rotating. Our results show that students could enhance their manipulation skills by training using this method. This video shows the process of manufacturing phantom acupoints and discusses several issues that may require the attention of individuals interested in creating phantom acupoints or operating this system.

Giriş

Akupunktur Manipülasyon Eğitim Sistemi (AMES) görsel-motor öğrenme yoluyla akupunktur manipülasyon öğretim amacı ile, öğrencilerin akupunktur manipülasyon becerilerini geliştirmek için geliştirilmiştir. Bu program grafik kullanıcı arayüzü (GUI) yazılımı kullanan akupunktur eğitimi için yeni bir yaklaşımdır. Bu sistem öğrencilerin aynı anda kendi gerçek hareket ve amaçlanan hareket gözlemlemek için izin verir. Bu görsel geribildirim öğrencilerin akupunktur manipülasyon yeteneklerini geliştirmeye yardımcı olur.

Böyle ayrıntılı, yazılı talimatlar veya diş hekimliği için esnek kalıplar olarak farklı yöntem ve araçları, tıbbi prosedürler ^1-2 hakkında öğrencileri eğitmek için geliştirilmiştir. akupunktur, klasik tıbbi metinler hastalar üzerinde farklı etkilere sahip akupunktur manipülasyon çeşitli yöntemler talimatları dahil ettik. Son zamanlarda, çeşitli çalışmalar bir 3D stereo disp'e kullanarak akupunktur eğitimi için sanal-gerçeklik sistemi önerdiyattı ve gerçek zamanlı ^3-4 gerçekçi dokunsal geribildirim. Geçmiş gelişmelerin birçok tıbbi prosedürleri ^5-6 katılan anatomik yapıların odaklanırken, akupunktur eğitimi son gelişmeler bu bir ayar benzer sağlamak için yapay deri pedleri kullanarak iğneleme ya da bir sanal gerçeklik sistemi hissi odaklanmıştır hangi akupunktur iğneleme gerçek klinik uygulama ^7-8 oluşur. Daha önceki çalışmalarda açıklandığı üzere, yeni sistem ⁹ iğneleme uygulama ile ucuz ve taşınabilir araçları kullanarak akupunktur iğnesinin kolay kullanım sağlayan akupunktur manipülasyon görüntülenmesi için bir görüntüleme sistemi sağlar. Akupunktur ¹⁰ için tasarlanmış bir hareket sensörü kullanarak, bu sistem öğrenciler ve genç doktorlar görsel geribildirim ve ^11-12 öğrenme görsel-motor kullanılarak onların akupunktur manipülasyon performansını artırmaya yardımcı olur.

Protokol

Aşağıda sunulan prosedürler Kore Üniversitesi, Seul, Kore Cumhuriyeti Kurumsal Değerlendirme Kurulu tarafından onaylanmıştır.

1. Phantom acupoints oluşturulması

Not: Bir hayali akupunktur noktası üzerinde akupunktur manipülasyon pratik bir insan akupunktur noktası üzerinde mesleğini kalitede farklı hissediyorum gerekir, çünkü bir insan akupunktur noktasının edilene benzer bir tork genlikli bir hayalet akupunktur noktasının oluşturulması bu yöntemi uygulayarak önemlidir. Böylece, tam bir gelişim ve doğrulama işlemi önceden tanımlanmış insan akupunktur noktası olarak bir hayalet acupoint nitelemek için gereklidir. % 5 agaroz jel başparmak ve işaret parmağı ¹³ arasında yer alan LI4 akupunktur noktası, benzer bir tork genliği (59.2 ± 4.5 ve 58.7 ± 4.6 μNm, sırasıyla) olduğu gösterilmiştir.

1. 0.75 g agaroz 15 ml distile su ekleyin ve agaroz jel çözülür; Agaroz şeffaf hale gelene kadar 20 saniye boyunca bir mikrodalga fırında çözüm ısıtın. Bir concentrat kullanın(Şekil 1, örneğin, LI4 akupunktur)% 5 (0.75 g) iyonu, insan akupunktur benzer tork genlikleri ile hayali acupoints yapmak.
2. 2 ml'lik porsiyonlar halinde agaroz jel bölün ve beş tüplerde bunları mühür. yanıklardan kaçınmak için eldiven giymek emin olun. dik 2 saat oda sıcaklığında (25 ° C) tüpler konumlandırmak için dikkatli olun.
3. Stimülasyon ve özellikle akupunktur manipülasyonu ¹⁰ ölçmek için tasarlanmış bir akupunktur iğnesi ve hareket sensörü kullanarak yeni oluşturulan hayali akupunktur noktalarının biyomekanik kuvvet derecesini değerlendirin. değerlendirmeye başlamadan önce sensörün merkezinde bulunan bir delikten içinde bir akupunktur iğnesi yerleştirin. Fourier dönüşümü ile hesaplanmış frekans gücünü kullanarak frekansı değerlendirin.
4. fantom akupunktur noktası akupunktur uygulayın. İğne jel yüzeyinden daha 15 mm daha derin olduğu zaman bir tam daire saat yönünde ve karşı-clo dönerken, 15 saniye boyunca iğne döndürmek1 saniye (1 Hz) olarak ckwise. Mümkünse, bir hareket sensörü gerçek zamanlı grafik ile dönme hızını kontrol edin. akupunktur manipülasyon sonra jelden iğne çekin.

Akupunktur Manipülasyon Eğitim Sisteminin 2. Uygulanması

1. Bu baş parmak ve işaret parmağı arasında kalan bir akupunktur olan akupunktur LI4, gerçek bir insan kolunun, benzer bir tork genliğini göstermektedir% 5 agaroz jel fantom acupoint (işlem aşaması 1.1 açıklanmıştır) hazırlayın.
2. akupunktur manipülasyon uygularken mümkün yaralar ya da enfeksiyonu önlemek için akupunktur manipülasyon önce dezenfektanı alkol bazlı el kullanarak ellerini dezenfekte edin.
3. Bu programı kullanarak Pratik akupunktur. Web sitesinden bu programı indirin: http://cmslab.khu.ac.kr/downloads/ames ve programı yüklemek. bilgisayarda programı başlatın ve hareket sensörü hazırlar. sta önce sensörün merkezinde bulunan delikten bir akupunktur iğnesi yerleştirindeğerlendirme rting. akupunktur iğnesi sensörüne bağlı olmadığından, sensör iğne hareketini ölçer delikten iğne taşımak için hazır olun. takın ve iğneyi işlemek için fantom acupoint hazırlayın.
4. çeşitli frekanslarda ve asimetrik hareketler de dahil olmak üzere akupunktur manipülasyon çeşitli şablonlar, seçin. : 1 oranında manipülasyon başlamadan önce, / kaldırma sokmak veya uygulamaya yönelik hareketi 1 desen takip edip grafik kullanıcı arayüzü (GUI) yazılımda görüntülenen ve karar iki radyo düğmesinden birine basarak manipülasyon tekniği dönen seçim , 1: 2 oranında, ya da bir 2: 1 oranında sinüs grafiği.
5. o manipüle hazır şekilde hareket sensörü akupunktur iğnesi (0.25 × 40 mm) yerleştirin. iğne ve sensör altında hayalet acupoint yerleştirin.
6. İki eksenli çalıştırıcıyı kullanarak hareket sensörünü kalibre edin. particip ile akupunktur iğnesi yerleştirinKarıncanın parmağı ve basın ekranda kalibre edin. kalibrasyon sayesinde, iki eksenli aktüatör tanımak ve derinlemesine bir sıfır değeri olarak mevcut konumunu ayarlamak olacaktır.
7. akupunktur manipülasyon fiili hareketi ölçülür edilirken yaklaşık 1 dakika boyunca fantom akupunktur noktası üzerinde bir akupunktur iğnesi işleyin. Onlar amaçlanan hareket ile birlikte, eş zamanlı olarak onun ya da onu akupunktur manipülasyon gerçek hareketini görüntülemek için iğne manipüle olarak ekrana katılımcı bakabilirsiniz. İletilen gerçek hareket yeşil çizgi olarak görüntülenir ve amaçlanan hareket şablon aynı anda kırmızı çizgi olarak üst üste edilir.
8. yazılımında sunulan düğmesini tıklayarak Hareket sensörünü kullanarak akupunktur manipülasyon kaldırma / itme yöntemi gerçek zamanlı hareket dalgası verilerini (80.3 Hz örnekleme hızı) kazanır. gerçek zamanlı hareketli dalga verileri de rotasyon yöntemi kullanılarak elde edilebilir.
9. acupunc geliştirmek için bu en az sekiz kez tekrarlayınmanipülasyon yeteneklerini Ture.

3. Veri İşleme

1. sonsuz dürtü yanıtı (IIR) uygulayarak dalgalı düşük frekanslı sinyalleri (<0.2 Hz) ve yüksek frekanslı gürültü sinyalleri (> 5 Hz) filtreleyin. daha düşük 0.2 Hz veya daha yüksek 5 Hz ya bir frekans sinyalinin bilgilerin filtreleme sağlar Butterworth filtresi kullanın.
2. Yerel maksimum ve minimum noktaları tespit ederek tekrarlanan hareket birimler halinde katılımcıların filtrelenmiş sinyalleri ayırın.
3. Her örneklenmiş biriminde süresini (örneklenen hareket ünitesinin uzunluğu) ve genlik (kaldırma / bindirme veya dönme büyüklüğünü) normalleştirmek, her katılımcı için bir model şablon oluşturmak için.
4. Her katılımcı için bir örnek hareket biriminin ortalama genliği ve süresi hesaplayın.
5. Bir Fourier dönüşümü yardımıyla gerçek hareketin ana frekans Özü böylece intende ana frekans ve frekans arasındaki hatakatılımcı 1 dakikalık eğitim oturumu tamamlandıktan sonra d hareketi programı ekranda gösterilir.
6. Genelleştirilmiş katkı karma modeli (GAMM) yöntemini ⁹ kullanarak her bir katılımcı için normalize hareket birimleri analiz edin.
   Not: Gamm, model tek tek birimler (u) için bir zaman (t) yumuşak fonksiyonun toplamı olarak katılımcı ve rastgele yakaladığını için tek manipülasyon hareketi (M). Diğer bir deyişle, bir model M = s (t) + b (U), M, bir katılımcı için hareket olduğu, s (t) sürede yumuşak bir fonksiyonu olan, ve B (U), ayrı ayrı birimlerin rasgele durdurur. Daha önceki çalışmada GAMM modeli ve detaylı ⁹ ortalama kare hatası (MSE) hesaplanması açıkladı.
7. İlk ve akupunktur manipülasyon ⁹ son deneme arasındaki katılımcı tarafından amaçlanan hareketin ve gerçek hareketin çıkarılan hareket desen arasındaki ortalama kare hata (MSE) hesaplayın.
8. görsel geribildirim sonra akupunktur manipülasyon değişiklikleri tanımlamak için iki örneklem t-testi kullanılarak ilk ve son deneme verilerini analiz edin.

Sonuçlar

Akupunktur Manipülasyon Eğitim Sistemi (AMES) akupunktur tedavi yöntemini sokmak / dönen manipülasyon veya kaldırma görüntüler bir eğitim sistemidir. Burada, bir 1-Hz dönen manipülasyon (Şekil 1) sırasında hareket ve tork genlik dalga ham verilerin bir örneğini göstermektedir. Şekil 2A'da gösterildiği gibi, program eş zamanlı olarak, bir görsel-motor öğrenme sağlayan, gerçek hareket ve farklı renk çizgiler ile amaçlanan hareket görselleştirir. Buna ek olarak, farklı hareketleri (Şekil 2B) simetri ve frekansına göre hareketleri sokmak / döndürme ve kaldırma için çeşitli şablonlar bulunmaktadır. Katılımcılar akupunktur manipülasyon tamamladıktan sonra, gerçek zamanlı hareket ham veriler, her katılımcının gerçek akupunktur manipülasyon İçerisine bir örnek hareket üretmek için işlenir. örnek hareket hatasını hesaplamak için kullanılıramaçlanan hareket ve işlendikten sonra asıl hareketin (Şekil 3) arasındadır. Analiz yapıldığında, karmaşık kaldırma / bindirme oturumu sırasında akupunktur manipülasyon hareket desenleri geliştirilmiştir. Tahmini hareket model regresyon eğrileri öncesi eğitim testi (Şekil 4A) ile karşılaştırıldığında eğitim sonrası testte hareket şablonuna daha yakın. Buna ek olarak, eğitim (Şekil 4B) aşağıdaki oturumu sokmak karmaşık kaldırma önemli bir şekil hatası küçültme / vardır.

1 Hz Döner Manipülasyon sırasında Hareket Genlik ve Moment Dalga Ham Veri Şekil 1. Örnekler (Sol: İnsan akupunktur noktası, Sağ: Phantom akupunktur noktası).% 5 (0.75 g) agaroz konsantrasyonu tork genlikleri ile hayali acupoints oluşturmak için kullanılan İnsan akupunktur noktasının benzers (örneğin, LI4 acupoint). Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil Programı. A 2. Genel Bakış) Programın ekran görüntüsü. Hareket sensörü iletilen gerçek hareket yeşil çizgi olarak görüntülenir ve amaçlanan hareket şablon aynı anda) kırmızı çizgi. B olarak akupunktur manipülasyon hareketinin çeşitli şablonlar görünen, üst üste edilir. akupunktur Bu eğitim programı döndürülmesi ve akupunktur iğnesinin hareketleri sokmak kaldırma / hem eğitim destekler. Çeşitli şablonlar çeşitli frekansları ve asimetrik hareketleri öğrenmek için verilmektedir. Ple ase bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için burayı tıklayın.

Veri İşleme ve Hata Hesapları yoluyla Katılımcının Örnek Hareket Şekil 3. Ekstraksiyon. Bir deneme (a) Ham hareket verileri, (b) tespit örneklenmiş hareket ünitesi, (c) Gözlemlenen veri sayısı resampled normalleşme belirli sayıda (50), bireysel hareket ve şablon şekli arasındaki ortalama karesel hatayı hesaplanması 0 ve 1, ve (e) arasındaki kaldırma / itme genliği yeniden ölçekleme ile (d) normalleştirme. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

3fig4.jpg "/>
Şekil 4. Veri Analizi Öncesi ve Eğitim sonrası. Antrenman öncesi ve sonrası eğitim denemeleri arasındaki hareket kalıplarının A) Karşılaştırma. Sekiz eğitim denemeleri öncesi ve sonrası eğitim arasındaki yapıldı. Genelleştirilmiş katkı karma model (GAMM), ve amaçlanan hareket (siyah çizgi) öncesi ve sonrası eğitim şablona boyunca tek hareket birimleri (mavi noktalı çizgi), monte modeli (kırmızı çizgi) görüntülenir. B) Kutu ve MSE değerlerinin bıyık arsa. ortalama kare hata (MSE) öncesi eğitim ve eğitim sonrası deneme arasında karşılaştırıldı. Katılımcı bu programı kullandıktan sonra egzersiz öncesi deneme daha eğitim sonrası çalışmasında önemli ölçüde düşük MSE değeri gösterdi görülebilir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Tartışmalar

Mevcut prosedür fantom akupunktur noktalarının oluşturulması ve katılımcıların çalışmalardan elde edilen verilerin analizi için AMES programının uygulanmasından akupunktur manipülasyon eğitim sürecini izler. Fantom acupoints agaroz jelinden oluşturulur ve çözelti dikkatlice insan akupunktur hareketi ve tork genliklerini benzemeye ayarlanması gerekmektedir. Diğer akupunktur benzer olan tork genlikleri ile fantom akupunktur farklı geliştirildi; Bu farklı anatomik özelliklere sahip ^13, daha kapsamlı bir akupunktur manipülasyon eğitim protokolüne gibi birini kullanarak acupoints uygulanabilir. Buna ek olarak, hareket sensörünün kullanımı kuvvet ve hareket desen ¹⁰ açısından, iğne manipülasyon ölçümü sağlar. Fantom acupoints ve akupunktur iğneler kullanarak, bu program t onun modları değiştirerek akupunktur manipülasyon farklı eğitim uygulanabilirO dönen ve / veya kaldırma yöntemi sokmak ve frekans ve desen değiştirerek. Buna ek olarak, veri işleme yoluyla katılımcı örnek hareketini ayıklanması, katılımcı kendi akupunktur manipülasyon hareketi görmek ve anında fiili ve amaçlanan hareketler arasındaki farkı karşılaştırabilirsiniz. Ayrıca, GAMM, genelleştirilmiş katkı modeli (GAM) yöntemine dayalı bir karma bir model çerçevesinde düzgün fonksiyonların özellikleri için izin verir. öncesi ve antrenman sonrası hareket kalıplarını karşılaştırarak, katılımcılar eğitimin bir sonucu olarak akupunktur manipülasyon gelişmeler hakkında bilgi alabilirsiniz.

eğitmek ve tıbbi prosedürler düzenlenmesi için farklı yöntemler ve araçlar vardır. Böyle bir standart işletim prosedürü (SOP) olarak, set ayrıntılı, yazılı talimat olduğunu. Bu yaklaşımın amacı İyi Klinik Uygulamaları hedeflerine ulaşmak için özel bir işlev performansı yeknesaklığı ulaşmaktır ¹ . Hayaletimiz akupunktur yöntemine benzer bir başka yaklaşım, esnek kalıp ² dahil dental modelleri bulunmaktadır. Bir önceki çalışmada beyin omurilik sıvısı ¹⁴ elde etmek için epidural enjeksiyon simülatörü ile eğitim force feedback kullanılır. Bir hayalet acupoint akupunktur manipülasyonlar gerçekleştirmek için trenler öğrenciler bir hayalet tabanlı eğitim programında faydalıdır. Bu akupunktur da dahil olmak üzere tıbbi prosedürler, ilgili eğitim programlarında önemli bir ilerlemedir. Öte yandan, nedeniyle iğne manipülasyon hareketi parametreleri ile ilgili nicel ve objektif bilgi eksikliği nedeniyle, akupunktur manipülasyon sofistike hareketlerini öğrenmek zordur. Bu sorunu çözmek için, Davis ve ark., Iki farklı akupunktur teknikleri ¹⁰ için farklı iğneleme kuvvet ve hareket desen ölçmek için bir kuvvet ve hareket sensörü geliştirdi.

Sensorimotor öğrenme d azaltmak istiyor duyusal geribildirim dayanmaktadırarzu edilen ve fiili hareketleri arasındaki iscrepancies. İnsanlar kendi hareketinin her bir bileşenin hata degradeler tahmin ve hareket hatasına dayanarak iteratif düzeltmeler yoluyla performansını artırabilirsiniz. Post-deneme görsel geribildirim kaynaklı gelişmeler bilişsel strateji kullanarak ise görsel-motorlu haritalama otomatik yeniden kalibrasyonu ile eşzamanlı görsel geribildirim gelişmiş motor performans: izometrik hedef edinme görevi sırasında görsel geribildirim iki farklı şekilde performansını artırmak için gösterilmiştir. AMES katılımcı geri bildirim almak ve onun ya da onu manipülasyon tekniğini değiştirmek için izin sürekli katılımcının hareketine göre hareket eden bir salınım şeklinde akupunktur manipülasyon sunuyor.

Bu protokol kritik adım program ba olarak iğnenin konumunu tanıyacak, böylece hayali akupunktur noktası içinde ne çok derin ne de çok sığ yani akupunktur iğnesinin konumunu ayarlamak içinEkranda şablon olarak aynı seviyede seline ve gösteri hareketi. katılımcı dikkatle manipülasyon hareketi başlamadan önce ekran ve akupunktur noktasının konumunu kontrol etmelidir.

sinüs dalgasının frekansı, genliği ve oranı modüle ederek, amaçlanan hareketin görsel ve akupunktur manipülasyon fiili hareket katılımcıya geribildirim sağlamak. katılımcıya Bu gerçek zamanlı geribildirim manipülasyon hata minimizasyonu sağlar. Bu programa görsel zaman aralığında veya dönme ve akupunktur manipülasyonu kaldırma / itme hareketinin hızının yanı sıra, hareket modeli değişikliklerin tasvirini sağlar. 1: 2: 1 veya 1: 2, ve saat yönünde / saat yönünün olabilir 0.5, 1 ya da 2 de Hz döner modu Örneğin, kaldırma / bindirme mod 1 oranında olabilir. Gerçek zamanlı görsel geribildirim etkisini artırmak ve hareket hatasını kavranması için,Bu program sayısal ölçüm ¹² dayalı hata geribildirim kullanarak yargılamadan sonra katılımcı tarafından çıkarılan amaçlanan ve gerçek hareketleri arasındaki fark hakkında bilgi verir.

akupunktur eğitimi standardizasyon nedeniyle bu uygulamada yer alan akupunktur iğneleri karmaşık manipülasyonlar zordur. hareketin farklı biçimleri, tonifying olarak akupunkturun farklı yöntemler ve kaldırma / bindirmeler hareketi azaltarak yöntemleri görselleştirmek için gereklidir. Son çalışmalar, tıbbi işlemler sırasında yanı sıra fantom modelleri ^10-11 gibi tıbbi prosedürler, kullanılan araç ve yöntemler simülasyonları vücut yapılarının görselleştirme artırmak için görüntüleme sistemleri üzerinde yoğunlaşmıştır. görsel akupunktur manipülasyon sırasında yapılan el hareketleri hareket kalıplarını sunarak, bu sistem yardımcı öğrenci ve genç doktorlar sofistike el hareketlerinin kendi performansını artırmakakupunktur iğne manipülasyonu için gerekli. Bu nedenle, program kolay ve etkin hazırlık ile standartlaştırılmış akupunktur uygulama verebilir akupunktur eğitimi yeni bir şeklini önermektedir. Buna ek olarak, bu program akupunktur eğitiminde görsel-motor öğrenmenin sağlanması için kullanılabilecek katılımcılar tarafından gerçekleştirilen akupunktur iğneleme, bol bol veri sağlar.

aşağıdaki gibi burada sunulan teknik sınırlamaları vardır. İlk olarak, manipülasyon için şablon eğrisi yapay gerçek bir ortamda işleme hareketinin farklı olabilir, yani oluşturulur. saat yönünde ve saat yönünün tersine hareket yönü görselleştirme iyi temsil edilmediği gibi İkincisi, salınımın tarafından sağlanan dönme yöntemleri hakkında bilgi, sezgisel açık değildir. Son olarak, bizim protokol başka acupunctu olan birlikte sokmak / dönen ve kaldırma kombinasyonu becerileri konusunda eğitim sağlayan programlar içermezmanipülasyon beceri yeniden. gelecekteki çalışmada, biz dönen ve bu sınırlamaların bazılarının üstesinden gelmek için agresif / kaldırma kombinasyonu becerilerini içerir yetenekli klinisyenler şablonları sağlayacaktır.

Özetle, akupunktur eğitimi için bizim yeni geliştirilen program görsel geribildirim kullanır ve akupunktur iğneleri ve akupunktur hareketinin hassas ölçüm kolay kullanım sağlayan bir cihaz kullanılarak, akupunktur eğitimi için yeni bir yöntem sağlar. Aynı zamanda akupunktur iğneleme uygulama ile düşük maliyetli bir araçtır. tıbbi prosedürler sırasında vücut parçaları bir görüntüleme sistemi ötesinde, bu program tıbbi prosedürün kendisi bir görselleştirme sağlamak için grafikler kullanır. Bizim program akupunktur iğneleme üzerinde standart uygulamalara ve verilere basit ve etkili sonuçlar ise akupunktur eğitimi için yeni bir yöntem önermektedir.

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Agarose	Lonza	50002
Safe-Lock Tube	Eppendorf	T2795-1000EA
motion and force sensor	Stromatec	Acusensor	www.stromatec.com
acupuncture needle	Seirin		J Type Japanese needle