Yazarlar
Bize Ulaşın

Oturum Aç

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

Bu çalışmada, kas fasikül uzunluğu ölçümleri yapmak amacıyla genişletilmiş görüş alanı ultrasonu (EFOV-US) yöntemi kullanılarak yüksek kaliteli kas-iskelet sistemi görüntülerinin nasıl elde edildiği açıklanmaktadır. Bu yöntemi, yaygın geleneksel ultrason (T-US) problarının görüş alanını geçen fasiküllü kaslara uyguluyoruz.

Özet

Geleneksel ultrason kullanılarak in vivo olarak yaygın olarak ölçülen kas fasikül uzunluğu, bir kasın kuvvet üretme kapasitesini tanımlayan önemli bir parametredir. Bununla birlikte, tüm üst ektremite kaslarının% 90'ından fazlası ve tüm alt ektremite kaslarının% 85'i, yaygın geleneksel ultrason (T-US) problarının görüş alanından daha uzun optimal fasikül uzunluklarına sahiptir. Genişletilmiş görüş alanı ultrason (EFOV-US) adı verilen daha yeni, daha az sıklıkla benimsenen bir yöntem, tek bir T-US görüntüsünün görüş alanından daha uzun süre fasiküllerin doğrudan ölçümünü sağlayabilir. Dinamik bir taramadan bir dizi T-US görüntüsüne otomatik olarak uyan bu yöntemin, kas fasikül uzunluklarını in vivo elde etmek için geçerli ve güvenilir olduğu gösterilmiştir. Uzun fasiküllere sahip çok sayıda iskelet kaslarına ve EFOV-US yönteminin bu tür fasiküllerin ölçümlerini yapmak için geçerliliğine rağmen, yayınlanan çok az çalışma bu yöntemi kullanmıştır. Bu çalışmada, hem yüksek kaliteli kas-iskelet görüntüleri elde etmek için EFOV-US yönteminin nasıl uygulanacağı hem de bu görüntülerden fasikül uzunluklarının nasıl ölçülebilir olduğu gösterilmiştir. Bu gösterinin, hem sağlıklı hem de bozulmuş popülasyonlarda kas havuzunu artırmak için EFOV-US yönteminin kullanılmasını teşvik edeceğini ve bunun için in vivo kas fasikül uzunluğu verilerine sahip olacağımızı umuyoruz.

Giriş

Fasikül uzunluğu, genel olarak bir kasın kuvvet üretme yeteneğinin göstergesi olan iskelet kası mimarisinin önemli bir parametresidir1,2. Özellikle, bir kasın fasikül uzunluğu, bir kasın aktif kuvvet üretebileceği mutlak uzunluk aralığı hakkında fikir sağlar3,4. Örneğin, fasikül uzunluğu dışında tüm izometrik kuvvet üreten parametreler (yani ortalama sarkom uzunluğu, peniasyon açısı, fizyolojik kesit alanı, kasılma durumu vb.) için aynı değerlere sahip iki kas göz önüne alındığında, daha uzun fasiküllere sahip kas, en yüksek kuvvetini daha uzun bir uzunlukta üretecek ve daha kısa fasiküllere sahip kastan daha geniş bir uzunluk aralığında kuvvet üretecektir3 . Kas fasikül uzunluğunun nicelleştirilmesi, hem sağlıklı kas fonksiyonunu hem de bir kasın kuvvet üretme kapasitesindeki değişiklikleri anlamak için önemlidir, bu da değiştirilmiş kas kullanımı (örneğin, hareketsizleştirme5,6, egzersiz müdahalesi7,8,9, yüksek topuk giyme10) veya kas ortamındaki bir değişiklik (örneğin tendon transfer ameliyatı11, uzuv dikkat dağınıklığı12) sonucu ortaya çıkabilir. ). Kas fasikül uzunluğu ölçümleri başlangıçta diseksiyonlu fasiküllerin doğrudan ölçülen ex vivo kadavra deneyleri ile elde edilmiştir13,14,15,16. Bu ex vivo deneylerinin sağladığı değerli bilgiler, kadavralarda cevaplanamayan soruları ele almak için in vivo yöntemlerin uygulanmasına ilgiye yol açtı17,18,19; in vivo yöntemler, kas parametrelerinin yerel bir durumda, farklı eklem duruşlarında, farklı kas kasılma durumlarında, farklı yükleme veya boşaltma durumlarında ve farklı koşullara sahip popülasyonlarda (örneğin sağlıklı/yaralı, genç/yaşlı vb.) ölçülmesine izin verir. En sık, ultrason in vivo kas fasikül uzunlukları elde etmek için kullanılan yöntemdir18,19,20; difüzyon tensör görüntüleme (DTI)18,21 gibi diğer görüntüleme tekniklerine göre daha hızlı, daha ucuz ve uygulanması daha kolaydır.

Genişletilmiş görüş alanı ultrasonunun (EFOV-US) kas fasikül uzunluğu in vivo ölçümü için geçerli ve güvenilir bir yöntem olduğu gösterilmiştir. Yaygın olarak uygulanırken, geleneksel ultrason (T-US), ultrason dönüştürücünün dizi uzunluğu ile sınırlı olan bir görüş alanına sahiptir (genellikle 4 ila 6 cm arasında, ancak 10 cm10'a kadar uzanan problar olmasına rağmen)18,20. Weng ve arkadaşları, bu sınırlamanın üstesinden gelmek için dinamik, uzun mesafe taramasından otomatik olarak kompozit, iki boyutlu "panoramik" görüntü (60 cm uzunlu) elde eden bir EFOV-US teknolojisi geliştirdi22. Görüntü, dönüştürücü ilgi çekici nesneyi dinamik olarak tararken, gerçek zamanlı olarak, geleneksel, B modu ultrason görüntülerinin bir dizisi ile oluşturulur. Sıralı T-US görüntüleri büyük çakışan bölgelere sahip olduğundan, bir görüntüden diğerine küçük farklar, harici hareket sensörleri kullanmadan prob hareketini hesaplamak için kullanılabilir. Ardışık iki görüntü arasındaki araştırma hareketi hesaplandıktan sonra, "geçerli" görüntü önceki görüntülerle art arda birleştirilir. EFOV-US yöntemi uzun, kavisli kas fasiküllerinin doğrudan ölçümüne izin verir ve kaslar, denemeler ve sonograflar arasında güvenilir olduğu gösterilmiştir23,24,25 ve hem düz hem de kavisli yüzeyler için geçerlidir23,26.

Kas fasikül uzunluğu in vivo ölçmek için ultrason uygulamak önemsiz değildir. Daha otomatik protokoller (yani MRI, BT) içeren diğer görüntüleme tekniklerinin aksine ultrason sonograf becerisine ve anatomik bilgiye bağlıdır27,28. Fasikül düzlemi ile prob yanlış hizalamanın fasikül önlemlerinde önemli hatalara neden olabileceğinden endişe ediliyor. Bir çalışma ultrason ve DTI MRI kullanılarak alınan fasikül uzunluğu ölçülerinde çok az fark (ortalama 3 mm <) göstermekle birlikte ölçüm hassasiyetinin düşük olduğunu göstermektedir (standart fark sapması ~12 mm)29. Yine de, deneyimli bir sonografın pratiği ve rehberliği ile acemi bir sonografın EFOV-US23 kullanarak geçerli meaures elde edebileceği gösterilmiştir. Bu nedenle, insan hatasını azaltmak ve EFOV-US kullanılarak elde edilen ölçümlerin doğruluğunu artırmak için uygun protokolleri göstermek için çaba gösterilmelidir. Sonuç olarak, uygun protokollerin geliştirilmesi ve paylaşılması, literatürden fasikül uzunluğu verilerini çoğaltabilen veya henüz in vivo olarak çalışılmamış kaslarda yeni veriler elde edebilecek deneycilerin ve laboratuvarların sayısını artırabilir.

Bu protokolde, kas fasikül uzunluğunu ölçmek için kullanılabilecek yüksek kaliteli kas-iskelet görüntüleri elde etmek için EFOV-US yönteminin nasıl uygulanacağını gösteriyoruz. Özellikle, (a) tek bir üst eksuzitenin ve tek bir alt eksov kasının EFOV-US görüntülerinin toplanmasına (b) EFOV-US görüntüsünün "kalitesini" gerçek zamanlı olarak belirlemeye ve (c) kas mimarisi parametrelerini çevrimdışı olarak ölçmeye hitap ediyoruz. Uzun fasikülleri nedeniyle in vivo olmayan kaslarda kas fasikül uzunluğu verilerini elde etmek için EFOV-US yönteminin benimsenmesini teşvik etmek için bu ayrıntılı kılavuzu sunuyoruz.

Protokol

Northwestern Üniversitesi Kurumsal İnceleme Kurulu (IRB) bu çalışmanın prosedürlerini onayladı. Bu çalışmaya kayıtlı tüm katılımcılar, aşağıda ayrıntılı olarak açıklanan protokole başlamadan önce bilgilendirilmiş onay vermiştir.
NOT: Bu çalışmada kullanılan spesifik ultrason sistemi EFOV-US yeteneklerine sahipti ve bilimsel literatürdeki algoritma hakkındaki ayrıntıları ve geçerlilik değerlendirmelerini gözden geçirebildiğimiz için benimsendi22,26; EFOV-US ile birden fazla sistem de mevcuttur18,20,30. Doğrusal dizi dönüştürücü 14L5 (frekans bant genişliği 5-14 MHz) kullanılmıştır. Bu protokolde görüntülenen kaslar, ABD görüntülerinin yakalandığı ve fasikül uzunluklarının ölçüldüğü kasların sadece küçük bir alt kümesidir (örneğin, triceps25, ekstensor karpi ulnaris23, medial gastrocnemius10, vastus lateralis24, biceps femoris8,31). Bu protokol, sağladığımız iki örneğin ötesindeki kaslara uygulanabilmesi için işaretçiler sağlamak ve gerekli standartları tanımlamak için tasarlanmıştır.

1. Kasların EFOV-ABD görüntülerini toplamak

Hazırlık

  1. Sonograf Hazırlama
    1. Ultrason sistemini çalıştırmadan önce, sistem güvenliği, sistemin bakımı, sistem kurulumu ve kontrolleri vb. Ayrıca, sistemin EFOV-US görüntülerini elde etme talimatlarını gözden geçirin ve EFOV-US görüntülerini elde etmek için uygulanan yönteme aşina olun.
      NOT: Farklı ultrason sistemleri, farklı terminoloji kullanarak EFOV-US modunu adlandırmaktadır. Örneğin, burada kullanılan sistemde EFOV modu "Panoramik Görüntüleme" olarak adlandırılır. Çeşitli ticari sistemlerde uygulanan algoritmanın teknik detayları genellikle fikri mülkiyet olsa da ve bu nedenle serbestçe mevcut olmasa da, ibretlik bir incelemeden, panoramik ultrason yeteneklerine sahip birçok ticari sistem Weng ve ark.22 tarafından açıklanana benzer bir yaklaşımı tanımlar. Herhangi bir sistemden elde edilen ölçümlerin genel geçerliliğinin, doğrudan sistemi üreten şirketten daha ayrıntılı bilgi alarak, görüntüleme fantomu26,32 kullanılarak veya başka yollarla (örneğin, hayvan diseksiyonu24 ile karşılaştırıldığında) değerlendirilmesi, insan katılımcıları içeren araştırmalara başlamadan önce önemli bir adım olarak önerilmektedir.
    2. İlgi çekici kasların anatomisinin yanı sıra çevredeki anatomiye aşina olmak için zaman ayırın. Sonografın ilgi anatomisine aşina olmak için bir anatomi ders kitabı veya tercihen interaktif bir çevrimiçi 3D anatomi modeli kullanması önerilir.
  2. Katılımcı Hazırlığı
    1. Çalışmanın protokolünü katılımcıya açıklayın ve görüntüleme protokolüne başlamadan önce IRB onaylı onay alın.
    2. İlgi çekici kaslara erişimi sağlamak için katılımcıdan uygun kıyafetler giymesini isteyin. Örneğin, sonograf bir kol kası resmi yapmayı planlıyorsa, katılımcıdan kısa kollu bir gömlek giymesi istenmelidir.
    3. Katılımcıyı yerinde kilitlenebilen ayarlanabilir bir sandalyeye oturtun. İlgi çekici kaslara erişim sağlarken katılımcıyı mümkün olduğunca rahat hale getirmek için sandalyeyi ayarlamak için zaman ayırın.
      NOT: Tamamen düz döşeyebilen ayarlanabilir bir sandalye mevcut değilse, bazı çalışma tasarımları ilgi çekici kaslara (yani hamstrings) erişmek için bir masa kullanılmasını gerektirebilir.
    4. İlgi çekici kasın yaydığı eklemleri kontrol edilebilen ve tekrarlanan bir duruşa yerleştirin. Anatomik yer işaretlerini bulmak ve goniyometri uygulamak için klinik rehberlik33'i kullanın; ortak koordinat sistemini tanımlamak için ISB standartlarını kullanın34,35. Genel olarak, eklem açısını ölçmek için anatomik yer işaretlerini cilt güvenli işaretleyicisi (Malzeme Masası) ile işaretleyin ve ardından bir el goniometresinin merkezini eklemin dönme ekseni ve goniometrenin kolları eklem segmentleriyle hizalayın.
      NOT: Pasif kası görüntüliyorsanız, bolluk kasını görüntülememek için ilgi çekici kası nispeten uzatılmış bir konuma yerleştirmeniz önerilir.
      1. Pazı brachii'yi bu çalışmada belirtildiği gibi çoğaltmak için, ayak destekli, sırt düz, omuz 85 ° kaçırma ve 10 ° yatay fleksiyon, 25 ° fleksiyonda dirsek ve nötrde kol, bilek ve parmaklarla koltuk katılımcıları.
      2. Bu çalışmada belirtildiği gibi tibialis ön kısmını çoğaltmak için, katılımcıları dizleri 60 ° fleksiyonda ve ayak bileği 15 ° plantar fleksiyonda koltuk.
    5. Görüntüleme protokolü sırasında hareketi en aza indirmek için katılımcıların uzuvlarını bez kayışlar kullanarak sabitleyin.

Resim Edinme

  1. Ultrason sistemini takın ve açın. Muayenenin Kas-İskelet olarak ayarlandığını, kullanılan dönüştürücünün seçildiğini (burada 14L5 kullandık) ve iletim frekansın kas-iskelet görüntüleme için tipik bir frekans aralığı olan 5-17 MHz (burada 11MHz kullanıldı) arasında ayarlandığını sağlayın. Daha yüksek frekanslar genellikle çözünürlüğü artırdığı ancak dalga penetrasyonunu azalttıkları için daha yüzeysel görüntüleme için kullanılır.
  2. Ayak ipi ayarlarını yapmak için sistem ayarlarına gidin. Bu protokolün amaçları doğrultusunda, görüntülemeyi başlatmak/durdurmak için ayak ipi ayarlamanızı öneririz. Kullanılan ayak pedalı birden fazla pedala sahipse, "Dondur" veya "Duraklat" ve görüntüyü "Yazdır" veya "Sakla" olarak ek pedallar ayarlayın.
  3. Dönüştürücünün başına bol miktarda ultrason jeli uygulayın.
  4. Dönüştürücünün katılımcının derisine yaklaşık ilgi alanına yerleştirin.
  5. Dönüştürücüsü kasın kısa eksen düzleminde hareket ettirin. Dönüştürücünün bir tarafta gösterge adı verilen küçük bir çıkıntlılık olduğunu unutmayın. Dönüştürücünün göstergeye sahip tarafı ultrason görüntüsünün sol tarafına karşılık gelir. Kısa eksende görüntüleme yaparken, sonografın göstergeyi yanal olarak işaretlesin ve sonograf uzun eksende olduğunda, göstergeyi distal olarak işaret edin.
  6. Kısa eksen düzleminde (kas lifi yönüne dik) ilgi çekici kası tanımlayın ve kas yolunun tam bir görselleştirilmesini elde etmek için dönüştürücü distal ve proksimal hareket ettinin.
    1. Cilt güvenli mürekkep belirteçleri (Malzeme Tablosu) kullanarak önemli anatomik işaretleri (yani, kasın lateral ve medial kenarları, kas tendon kavşağı ve kas yerleştirme) işaretleyin.
  7. Kasın yeri belirlendikten ve uygun şekilde işaretlendikten sonra, sonografın ultrason dönüştürücüsünü uzun eksen düzleminde (kas lifi yönüne paralel) hareket ettirmesini sağlamak.
  8. Kasın distal veya proksimal ucundan başlayarak, o noktada fasikül düzlemini tanımlamak için dönüştürücüyü döndürün ve eğin. Doğru dönüştürücü pozisyonu kurulduğunda ciltte bir iz bırakmak.
  9. Taranmak istenen uzunluğun tamamı boyunca yaklaşık fasikül düzlemi kurulduktan sonra, sonograf uygulamasının bu yolu izlemesini sağlamak.
  10. Görüntü toplamaya başlamak için ultrason sistemini EFOV-US moduna getirin.
  11. Kasın bir ucundan başlayarak, görüntü alımına başlamak için ayak istiraritini tıklayın ve ultrason dönüştürücüyü uzun eksende yavaşça ve sürekli hareket ettirin. Kasın sonuna ulaşıldıktan sonra, görüntü alımını sonlandırmak için ayak istirakine tıklayın.
  12. Pratik yapın ve doğru dönüştürücü yolunu sağlayın. Bu, sürekli olarak "kaliteli" EFOV-US görüntüleri elde etmeden önce birkaç uygulama görüntüsü alabilir (kaliteli görüntülerin açıklanması için bölüm 2'ye bakın).
  13. Görüntü görünürlüğünü ve netliği en iyi duruma getirmek için aşağıdaki parametrelerdeki ayarlamaları göz önünde bulundurun.
    1. Derinlik: Görüntünün elde edilmesi, kasın istenen uzunluğu yakalanmadan önce sona ererse, görüntünün derinliğini artırın (burada kullanılan sistemde, görüntü derinliğinin artırılması taramanın olabileceği mutlak uzunluğu arttırır).
    2. Odak: Odak okunun Görüntü'nün alt yarısına ilgi çekici kasın hemen altına yerleştirin.
    3. Kazanç: Kazancın görüntünün derinliği boyunca dengelendiklerinden emin olun.
    4. Hız: Göstergenin yönlendirdiği optimum hızda görüntü (çoğu sistemde panoramik görüntüleme sırasında monitörde bir hız göstergesi görüntülenir).
  14. Niteliksel olarak iyi görüntüler toplandıktan sonra (adım 2.1), görüntüyü kaydetmek için Baskı/Mağaza ayak pedalı pedalı veya kontrol panelinde eşanlamlı bir düğmeye basın.
  15. Kasın 3 kaliteli EFOV-US görüntüleri elde edilene kadar 1.13-1.16 adımlarını tekrarlayın.
  16. Tüm ilgi çekici kaslar elde edilene kadar 1.6-1.17 adımlarını tekrarlayın.
  17. Jeli katılımcının derisinden nazikçe silmek için bir havlu kullanın. Daha sonra katılımcının cildin bölgesini durulamasını veya jelden maruz kalan cildi silmek için nemli bir havlu kullanmasını sağlayın. Kuru.
  18. Jeli dönüştürücünün başından silin ve dezenfekte edin.
  19. Görüntüleri sıkıştırılmamış DICOM görüntüleri olarak CD-DVD'ye, flash sürücüye veya yerel ağ üzerinden bilgisayara verin.

2. EFOV-ABD görüntüsünün "kalitesinin" belirlenmesi

  1. 1.13. adımı takiben, sonografın ilgi çekici kasın ve çevresindeki anatominin temel anatomik özelliklerinin kalitesini tanımlamasını ve değerlendirmesini yapın. Bu, sonografın anatomi ve kas-iskelet dokusu ekojenikliği (bir dokunun ultrasonik dalgaları yansıtma yeteneği) bilgisine dayanan nitel bir değerlendirmedir. Bir EFOV-US görüntülerinin niteliksel olarak "iyi" olarak kabul edilmesi için aşağıdakiler karşılanmalıdır:
    1. Bir kasın herhangi bir uzun eksenli görüntüsünde, sonografın derin ve yüzeysel kas fasyasını temsil eden hiperekoik (parlak) sınırlara sahip hipoekoik (koyu) bir şekil olarak kası açıkça tanımlayıp tanımlayamadan kontrol edin.
    2. Kas sınırları arasında, sonografın bir kas fasikülünü çevreleyen bağ dokusunu hiperekoik (parlak) çizgiler olarak tanımlayabileceğini kontrol edin.
      NOT: Çok kalemli kasları görüntülerken, görüntü ayrıca hiperekoik (parlak) bir yapı olarak, derin ve yüzeysel kas fasyası arasında, kas karnında ortaya çıkan merkezi tendonlar içermelidir.
    3. Görüntünün aşırı bükülme olup olmadığını kontrol edin. Bu genellikle görüntüdeki gölgeler veya boşluklar veya görüntünün üzerinde pürüzlü esnek cetvel çizgisi ile gösterilir.
  2. Görüntüde 2.1'de açıklanan doku yapılarından biri veya daha fazlası eksikse, görüntüyü "niteliksel olarak zayıf" olarak kabul edin ve canlı 2D moduna dönün.

3. Quanitfying Kas Fasikül Uzunluğu

  1. Kas fasikül uzunluğunu ölçmek için açık kaynaklı bir görüntü işleme platformu olan ImageJ'i kullanın. ImageJ https://imagej.net/Downloads'dan indirilebilir.
    NOT: ImageJ sıklıkla uygulansa da24,25,31,36,37,38, kas fasikül uzunluğunun nicelemesi diğer görüntü işleme yazılımı8,39 veya özel kodlar40,41 kullanılarak ölçülebilir.
  2. İndirildikten sonra, Dosya |'na tıklayarak ultrason görüntülerini ImageJ'de DICOM görüntüleri olarak açın Analiz etmek için görüntüyü açın ve seçin.
  3. DICOM görüntü özelliklerinin korunduğundan emin olmak için Araçlar menüsündeki Düz Çizgi aracını tıklatın ve ultrason görüntüsünün yan tarafındaki cetvelde 0 ila 1 cm arasında düz bir çizgi çizin. Ardından Analiz |'ne gidin Yapılan çizgiyi ölçmek için ölçün. Görüntü özellikleri korunmuşsa, düz çizginin uzunluğu 1 cm olmalıdır.
  4. Görüntüdeki fasikül uzunluklarını ölçmek için aşağıdakileri tamamlayın.
    1. Düz Çizgi aracına sağ tıklayın.
    2. Parçalı Çizgi'yi seçin.
    3. İmleci görüntünün üzerine taşıyın ve ölçülmek üzere seçilen fasikülün bir ucuna tıklayın.
      NOT: Sadece fasiküller üzerinde tüm fasikül yolunun (yani bir aponorozdan bir sonraki aponoroza veya aponorozdan merkezi tendona) ikna edici bir şekilde görülebileceği ölçümler yapın.
    4. Fasikül yolundaki eğriliğin yakalanmasını sağlamak için yol boyunca tıklayın.
    5. Fasikül yolunun sonuna ulaşıldıktan sonra, satırı sonlandırmak için çift tıklatın ve Analiz | Satırın uzunluğunu ölçmek için ölçün.
      NOT: İlk ölçüm yapıldığında yeni bir pencere olan "Sonuçlar" açılır. Hangi değerlerin görüntülendiği Sonuçlar penceresinde Sonuçlar | Ölçümleri ayarlayın.
  5. Tek bir görüntüde birden fazla fasikül önlemi alınana kadar 3.4.3-3.4.5 adımlarını yineleyin.
  6. Dosya |'ne tıklayarak fasikül ölçümlerini kaydetme Sonuçlar sekmesine kaydedin veya değerler kopyalanıp başka bir belgeye/elektronik tabloya yapıştırılabilir.

Sonuçlar

4 sağlıklı gönüllüde pazı brachii ve tibialis ön kısmının uzun kafasından görüntü almak için genişletilmiş görüş alanı ultrasonu (EFOV-US) uygulandı (Tablo 1). Şekil 1, bu temsili görüntüleme seansında her iki kasın EFOV-US görüntülerinin ne olduğunu gösterir ve kas aponorozu, merkezi tendon, fasikül yolu vb. Görüntüleme seansı bittikten sonra her bireyde her kas için niteliksel olarak "iyi" 3 görüntü (Şekil 2<...

Tartışmalar

Protokolde kritik adımlar.

Geçerli ve güvenilir fasikül uzunluğu önlemleri sağlayan kaliteli EFOV-US görüntüleri elde etmek için birkaç kritik bileşen vardır. İlk olarak, yöntem 1.1.2'de belirtildiği gibi, sonografın görüntülenen kas anatomisinin yanı sıra çevredeki kaslar, kemikler ve diğer yumuşak doku yapılarına aşina olması zaman alması önemlidir. Bu, sonografın doğru kası görüntüleme yeteneğini geliştirecek ve birden fazla görünt?...

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Teşekkürler

Vikram Darbhe ve Patrick Franks'e deneysel rehberlikleri için teşekkür ederiz. Bu çalışma Ulusal Bilim Vakfı Lisansüstü Araştırma Bursu Programı tarafından Hibe No. DGE-1324585'in yanı sıra NIH R01D084009 ve F31AR076920. Bu materyalde ifade edilen herhangi bir görüş, bulgu ve sonuç veya öneri yazarların görüşleridir ve Ulusal Bilim Vakfı veya NIH'nin görüşlerini yansıtmak zorunda değildir.

Malzemeler

NameCompanyCatalog NumberComments
14L5 linear transducersSiemens10789396
Acuson S2000 Ultrasound SystemSiemens10032746
Adjustable chair (Biodex System)Biodex Medical SystemsSystem Pro 4
Skin Marker Medium TipSportSafen/aMulti-color 4 Pack recommended
Ultrasound Gel - Standard 8 Ounce Non-Sterile Fragrance Free Glacial TintMediChoice, Owens &MinorM500812

Referanslar

  1. Gans, C., Bock, W. J. The functional significance of muscle architecture: a theoretical analysis. Advances in Anatomy, Embryology and Cell Biology. 38, 115-142 (1965).
  2. Gans, C. Fiber architecture and muscle function. Exercise and Sports Sciences Reviews. 10, 160-207 (1982).
  3. Lieber, R. L., Fridén, J. Functional and clinical significance of skeletal muscle architecture. Muscle & Nerve. 23 (11), 1647-1666 (2000).
  4. Zajac, F. E. Muscle and tendon: properties, models, scaling, and application to biomechanics and motor control. Critical Reviews in Biomedical Engineering. 17 (4), 359-411 (1989).
  5. Williams, P. E., Goldspink, G. The effect of immobilization on the longitudinal growth of striated muscle fibres. Journal of Anatomy. 116 (1), 45 (1973).
  6. Williams, P. E., Goldspink, G. Changes in sarcomere length and physiological properties in immobilized muscle. Journal of Anatomy. 127 (3), 459-468 (1978).
  7. Blazevich, A. J., Cannavan, D., Coleman, D. R., Horne, S. Influence of concentric and eccentric resistance training on architectural adaptation in human quadriceps muscles. Journal of Applied Physiology. 103 (5), 1565-1575 (2007).
  8. Seymore, K. D., Domire, Z. J., DeVita, P., Rider, P. M., Kulas, A. S. The effect of Nordic hamstring strength training on muscle architecture, stiffness, and strength. European Journal of Applied Physiology. 117 (5), 943-953 (2017).
  9. Franchi, M. V., et al. Architectural, functional and molecular responses to concentric and eccentric loading in human skeletal muscle. Acta Physiologica. 210 (3), 642-654 (2014).
  10. Csapo, R., Maganaris, C. N., Seynnes, O. R., Narici, M. V. On muscle, tendon and high heels. The Journal of Experimental Biology. 213 (15), 2582-2588 (2010).
  11. Takahashi, M., Ward, S. R., Marchuk, L. L., Frank, C. B., Lieber, R. L. Asynchronous muscle and tendon adaptation after surgical tensioning procedures. Journal of Bone and Joint Surgery. 92 (3), 664-674 (2010).
  12. Boakes, J. L., Foran, J., Ward, S. R., Lieber, R. L. Case Report: Muscle Adaptation by Serial Sarcomere Addition 1 Year after Femoral Lengthening. Clinical Orthopaedics and Related Research. 456, 250-253 (2007).
  13. Cutts, A., Alexander, R. M., Ker, R. F. Ratios of cross-sectional areas of muscles and their tendons in a healthy human forearm. Journal of Anatomy. 176, 133-137 (1991).
  14. Lieber, R. L., Friden, J. Functional and clinical significance of skeletal muscle architecture. Muscle Nerve. 23, 1647-1666 (2000).
  15. Lieber, R. L., Fazeli, B. M., Botte, M. J. Architecture of Selected Wrist Flexor and Extensor Muscles. Journal of Hand Surgery-American. 15 (2), 244-250 (1990).
  16. Brand, P. W., Beach, R. B., Thompson, D. E. Relative tension and potential excursion of muscles in the forearm and hand. Journal of Hand Surgery. 6 (3), (1981).
  17. Fukunaga, T., Kawakami, Y., Kuno, S., Funato, K., Fukashiro, S. Muscle architecture and function in humans. Journal of Biomechanics. 30 (5), 457-463 (1997).
  18. Kwah, L. K., Pinto, R. Z., Diong, J., Herbert, R. D. Reliability and validity of ultrasound measurements of muscle fascicle length and pennation in humans: a systematic review. Journal of Applied Physiology. 114, 761-769 (2013).
  19. Lieber, R. L., Ward, S. R. Skeletal muscle design to meet functional demands. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 366 (1570), 1466-1476 (2011).
  20. Franchi, M. V., et al. Muscle architecture assessment: strengths, shortcomings and new frontiers of in vivo imaging techniques. Ultrasound in Medicine & Biology. 44 (12), 2492-2504 (2018).
  21. Cronin, N. J., Lichtwark, G. The use of ultrasound to study muscle-tendon function in human posture and locomotion. Gait & posture. 37 (3), 305-312 (2013).
  22. Weng, L., et al. US extended-field-of-view imaging technology. Radiology. 203 (3), 877-880 (1997).
  23. Adkins, A. N., Franks, P. F., Murray, W. M. Demonstration of extended field-of-view ultrasound's potential to increase the pool of muscles for which in vivo fascicle length is measurable. Journal of Biomechanics. 63, 179-185 (2017).
  24. Noorkoiv, M., Stavnsbo, A., Aagaard, P., Blazevich, A. J. In vivo assessment of muscle fascicle length by extended field-of-view ultrasonography. Journal of Applied Physiology. , (2010).
  25. Nelson, C. M., Dewald, J. P. A., Murray, W. M. In vivo measurements of biceps brachii and triceps brachii fascicle lengths using extended field-of-view ultrasound. Journal of Biomechanics. 49, 1948-1952 (2016).
  26. Fornage, B. D., Atkinson, E. N., Nock, L. F., Jones, P. H. US with extended field of view: Phantom-tested accuracy of distance measurements. Radiology. 214, 579-584 (2000).
  27. Bénard, M. R., Becher, J. G., Harlaar, J., Huijing, P. A., Jaspers, R. T. Anatomical information is needed in ultrasound imaging of muscle to avoid potentially substantial errors in measurement of muscle geometry. Muscle & Nerve. 39 (5), 652-665 (2009).
  28. Pinto, A., et al. Sources of error in emergency ultrasonography. Critical Ultrasound Journal. 5 (1), 1 (2013).
  29. Bolsterlee, B., Veeger, H. E. J., van der Helm, F. C. T., Gandevia, S. C., Herbert, R. D. Comparison of measurements of medial gastrocnemius architectural parameters from ultrasound and diffusion tensor images. Journal of Biomechanics. 48 (6), 1133-1140 (2015).
  30. VanHooren, B., Teratsias, P., Hodson-Tole, E. F. Ultrasound imaging to assess skeletal muscle architecture during movements: a systematic review of methods, reliability, and challenges. Journal of Applied Physiology. 128 (4), 978-999 (2020).
  31. Pimenta, R., Blazavich, A. J., Frietas, S. R. Biceps Femoris Long-Head Architecture Assessed Using Different Sonographic Techniques. Medicine & Science in Sports & Exercise. 50 (12), 2584-2594 (2018).
  32. Adkins, A. N., Franks, P. W., Murray, W. M. Demonstration of extended field-of-view ultrasound’s potential to increase the pool of muscles for which in vivo fascicle length is measurable. Journal of Biomechanics. 63, 179-185 (2017).
  33. Norkin, C. C., White, J. D. . Measurement Of Joint Motion: A Guide To Goniometry. 5th edn. , (2016).
  34. Wu, G., et al. ISB recommendation on definitions of joint coordinate system of various joints for the reporting of human joint motion--part I: ankle, hip, and spine. International Society of Biomechanics. Journal of Biomechanics. 35 (4), 543-548 (2002).
  35. Wu, G., et al. ISB recommendation on definitions of joint coordinate systems of various joints for the reporting of human joint motion--Part II: shoulder, elbow, wrist and hand. Journal of Biomechanics. 38 (5), 981-992 (2005).
  36. Franchi, M. V., Fitze, D. P., Raiteri, B. J., Hahn, D., Spörri, J. Ultrasound-derived biceps femoris long-head fascicle length: extrapolation pitfalls. Medicine and Science in Sports and Exercise. 52 (1), 233-243 (2020).
  37. Freitas, S. R., Marmeleira, J., Valamatos, M. J., Blazevich, A., Mil-Homens, P. Ultrasonographic Measurement of the Biceps Femoris Long-Head Muscle Architecture. Journal of Ultrasound in Medicine. 37 (4), 977-986 (2018).
  38. Nelson, C. M., Murray, W. M., Dewald, J. P. A. Motor Impairment-Related Alterations in Biceps and Triceps Brachii Fascicle Lengths in Chronic Hemiparetic Stroke. Neurorehabilitation and Neural Repair. 32 (9), 799-809 (2018).
  39. Alonso-Fernandez, D., Docampo-Blanco, P., Martinez-Fernandez, J. Changes in muscle architecture of biceps femoris induced by eccentric strength training with nordic hamstring exercise. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 28 (1), 88-94 (2018).
  40. Herbert, R. D., et al. In vivo passive mechanical behaviour of muscle fascicles and tendons in human gastrocnemius muscle-tendon units. The Journal of Physiology. 589 (21), 5257-5267 (2011).
  41. Jakubowski, K. L., Terman, A., Santana, R. V. C., Lee, S. S. M. Passive material properties of stroke-impaired plantarflexor and dorsiflexor muscles. Clinical Biomechanics. 49, 48-55 (2017).
  42. Ward, S. R., Eng, C. M., Smallwood, L. H., Lieber, R. L. Are Current Measurements of Lower Extremity Muscle Architecture Accurate. Clinical Orthopaedics and Related Research. 467 (4), 1074-1082 (2009).
  43. Pillen, S., van Alfen, N. Skeletal muscle ultrasound. Neurological Research. 33 (10), 1016-1024 (2011).
  44. Scott, J. M., et al. Panoramic ultrasound: a novel and valid tool for monitoring change in muscle mass. Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. 8 (3), 475-481 (2017).
  45. Silbernagel, K. G., Shelley, K., Powell, S., Varrecchia, S. Extended field of view ultrasound imaging to evaluate Achilles tendon length and thickness: a reliability and validity study. Muscles, Ligaments and Tendons Journal. 6 (1), 104 (2016).
  46. Lichtwark, G. A., Bougoulias, K., Wilson, A. M. Muscle fascicle and series elastic element length changes along the length of the human gastrocnemius during walking and running. Journal of Biomechanics. 40 (1), 157-164 (2007).
  47. Farris, D. J., Sawicki, G. S. Human medial gastrocnemius force-velocity behavior shifts with locomotion speed and gait. Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (3), 977-982 (2012).
  48. Bolsterlee, B., Gandevia, S. C., Herbert, R. D. Effect of Transducer Orientation on Errors in Ultrasound Image-Based Measurements of Human Medial Gastrocnemius Muscle Fascicle Length and Pennation. PLoS ONE. 11 (6), (2016).
  49. Adkins, A. N., Dewald, J. P. A., Garmirian, L., Nelson, C. M., et al. Serial sarcomere number is substantially decreased within the paretic biceps brachii in chronic hemiparetic stroke. bioRxiv. , (2020).
  50. Pang, B. S., Ying, M. Sonographic measurement of Achilles tendons in asymptomatic subjects. Journal of Ultrasound in Medicine. 25 (10), 1291-1296 (2006).
  51. Ryan, E. D., et al. Test-retest reliability and the minimal detectable change for achilles tendon length: a panoramic ultrasound assessment. Ultrasound in Medicine & Biology. 39 (12), 2488-2491 (2013).
  52. Noorkoiv, M., Nosaka, K., Blazevich, A. J. Assessment of quadriceps muscle cross-sectional area by ultrasound extended-field-of-view imaging. European Journal of Applied Physiology. 109 (4), 631-639 (2010).
  53. Franchi, M. V., Fitze, D. P., Hanimann, J., Sarto, F., Spörri, J. Panoramic ultrasound vs. MRI for the assessment of hamstrings cross-sectional area and volume in a large athletic cohort. Scientific Reports. 10 (1), 14144 (2020).
  54. Yerli, H., Eksioglu, S. Y. Extended Field-of-View Sonography: Evaluation of the Superficial Lesions. Canadian Association of Radiologists Journal. 60 (1), 35-39 (2009).
  55. Kim, S. H., Choi, B. I., Kim, K. W., Lee, K. H., Han, J. K. Extended Field-of-View Sonography. Journal of Ultrasound in Medicine. 22 (4), 385-394 (2003).

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

T pSay 166UltrasonGeni letilmi G r Alanskelet KasKas MimarisiKas skelet G r nt lemeKas Fasik lleri

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Bize Ulaşın

KÜTÜPHANEYE TAVSİYE ET

JoVE HABER BÜLTENLERİ

Araştırma

Eğitim

Yazarlar

Kütüphaneciler

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır