Name: coordinate mapping of hyolaryngeal mechanics in swallowing
Uploaded: 2014-05-06T15:30:00
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Os autores reconhecem Kendrea Focht, cscd, CCC-SLP eo Instituto Trammell Evelyn de Voz e Deglutição da Universidade Médica da Carolina do Sul, para o compartilhamento de arquivos de imagem MBS utilizados para demonstrar esta metodologia. Estes dados foram coletados através de MBS apoio extramuros financiado pela Grant Número TL1TR000061 (PI: Focht) do Centro Nacional para a Promoção da Ciência Translacional e por Grant Número 1K24DC12801 (PI: Martin-Harris), do Instituto Nacional de Surdez e Outros Distúrbios de Comunicação e apoio intramural de Marcos e Evelyn Trammell Trust. Esses métodos foram originalmente desenvolvidos pelo pesquisador principal, enquanto apoiada por Grant Número F31DC011705 do Instituto Nacional de Surdez e Outros Distúrbios de Comunicação. O conteúdo é de responsabilidade exclusiva de seus autores e não representam, necessariamente, a posição oficial do Instituto Nacional de Surdez e Outros Distúrbios de Comunicação ou o National Institutesda Saúde.

1. Configurando um computador <ol><li> Para Macintosh, baixe o seguinte código aberto ou software freeware: ImageJ, MacX Video Converter Free Edition (Mac) e QuickTime (ver tabela de material / equipamento). </li><li> Para um PC, baixe o seguinte código aberto ou software freeware: ImageJ, MPEG streamclip (PC) e QuickTime (ver tabela de material / equipamento). </li></ol> 2. Preparando videoclipes <ol><li> A conversão de arquivos. Converta arquivos de vídeo em matérias. Mov para coleta d...

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	<li>Leonard, R. J., Kendall, K. A., McKenzie, S., Gon&#231;alves, M. I., Walker, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+Displacements+in+Normal+Swallowing:+A+Videofluoroscopic+Study.">Structural Displacements in Normal Swallowing: A Videofluoroscopic Study.</a> Dysphagia. 15, 146-152 (2000).</li><li>Molfenter, S. M., Steele, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+Variability+in+the+Deglutition+Literature:+Hyoid+and+Laryngeal+Kinematics.">Physiological Variability in the Deglutition Literature: Hyoid and Laryngeal Kinematics.</a> Dysphagia. 26, 67-74 (2010).</li><li>Pearson, W. G., Hindson, D. F., Langmore, S. E., Zumwalt, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluating+Swallowing+Muscles+Essential+for+Hyolaryngeal+Elevation+by+Using+Muscle+Functional+Magnetic+Resonance+Imaging.">Evaluating Swallowing Muscles Essential for Hyolaryngeal Elevation by Using Muscle Functional Magnetic Resonance Imaging.</a> International Journal of Radiation Oncology* Biology* Physics. 85, 735-740 (2013).</li><li>Pearson, W. G., Langmore, S. E., Yu, L. B., Zumwalt, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+Analysis+of+Muscles+Elevating+the+Hyolaryngeal+Complex.">Structural Analysis of Muscles Elevating the Hyolaryngeal Complex.</a> Dysphagia. 27, 445-451 (2012).</li><li>Kim, Y., McCullough, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maximum+hyoid+displacement+in+normal+swallowing.">Maximum hyoid displacement in normal swallowing.</a> Dysphagia. 23, 274-279 (2008).</li><li>Steele, C. M., 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+relationship+between+hyoid+and+laryngeal+displacement+and+swallowing+impairment.">The relationship between hyoid and laryngeal displacement and swallowing impairment.</a> Clin. Otolaryngol. 36, 30-36 (2011).</li><li>Logemann, J. A., 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=Temporal+and+Biomechanical+Characteristics+of+Oropharyngeal+Swallow+in+Younger+and+Older+Men.">Temporal and Biomechanical Characteristics of Oropharyngeal Swallow in Younger and Older Men.</a> Journal of Speech, Language and Hearing Research. 43, 1264-1274 (2000).</li><li>Pearson, W., Langmore, S., Zumwalt, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluating+the+Structural+Properties+of+Suprahyoid+Muscles+and+their+Potential+for+Moving+the+Hyoid.">Evaluating the Structural Properties of Suprahyoid Muscles and their Potential for Moving the Hyoid.</a> Dysphagia. 26, 345-351 (2011).</li><li>Hopkins, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measures+of+reliability+in+sports+medicine+and+science.">Measures of reliability in sports medicine and science.</a> Sports Med. 30, 1-15 (2000).</li><li>Bingjie, L., Zhang, T., Sun, X., Xu, J., Jiang, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+videofluoroscopic+analysis+of+penetration-aspiration+in+post-stroke+patients.">Quantitative videofluoroscopic analysis of penetration-aspiration in post-stroke patients.</a> Neurol. India. 58, 42-47 (2010).</li><li>Webster, M., Sheets, H. D., Alroy, J., Hunt, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+practical+introduction+to+landmark-based+geometric+morphometrics.">A practical introduction to landmark-based geometric morphometrics.</a> Quantitative Methods in Paleobiology. Paleontological Society Papers. 16, 163-188 (2010).</li><li>Inamoto, Y., 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=Evaluation+of+swallowing+using+320-detector-row+multislice+CT.+Part+II:+Kinematic+analysis+of+laryngeal+closure+during+normal+swallowing.">Evaluation of swallowing using 320-detector-row multislice CT. Part II: Kinematic analysis of laryngeal closure during normal swallowing.</a> Dysphagia. 26, 209-217 (2011).</li></ol>

Este estudo demonstra a utilidade de um método que utiliza dados de coordenadas de pontos anatômicos para calcular várias medidas cinemáticas do movimento hiolaríngeo de deglutição. Confiabilidade entre avaliadores de seis avaliadores, incluindo dois avaliadores inexperientes, por coordenadas e variáveis ​​calculadas era forte (ICC&gt; 0,90). Os resultados representativos de uma amostra aleatória de adultos saudáveis ​​não disfágicos apresentaram diferenças em algumas variáveis ​​cinemáticas e...

A fase da faringe de deglutição é um processo complexo que envolve mais de vinte e músculos esqueléticos de vários elementos para transferir um bolus da cavidade oral para o esófago, protegendo as vias aéreas. Precedendo constrição faríngea, elementos do complexo hiolaríngeo (osso hióide, da laringe e estruturas associadas, incluindo o esfíncter superior do esôfago) são deslocados para converter um canal respiratório em um aparelho digestivo. A laringe é re-localizada anteriormente longe da trajetória de um bolo que se aproxima, eo esfíncter superior do esôfago é esticada aberta. Medidas cinemáticas tiradas de vídeo estudos deglutição fluoroscopia (também conhecido como MBS ou modificados bário Estudos Andorinha) são a metodologia de pesquisa primária para quantificar os vários movimentos do complexo hiolaríngeo 1. Enquanto medições vídeo quantitativa fluoroscopia são úteis para medir função de deglutição, os diferentes eixos de referênciae escalares de resultado da medição em resultados que são incompatíveis entre os vários métodos de medições cinemáticas 2. O movimento do paciente e fluoroscope sob controle clínico manual também confunde a precisão de medição deste processo fisiológico complexo. Mais importante ainda, as medidas cinemáticas não refletem necessariamente relações importantes para a avaliação da deglutição desordenada estrutura-a-função. Cinemática do hióide, em particular, foram concebidos para acompanhar o movimento em uma direção anterior ou superior em referência a um plano anatômico alinhado com as vértebras. No entanto, essa configuração não representa a linha de ação dos músculos que suspendem o hióide. Um mecanismo de duas funda de elevação hiolaríngeo na fase faríngea da deglutição foi identificado (Figura 1) 3,4. As supra-hióide compreendem o estilingue muscular anterior, e os músculos da faringe longas compreendem o posterior estilingue muscular. Estes músculos elevar vários elementos do complexo hiolaríngeo incluindo o osso hióide, da laringe, e as estruturas que formam o esfíncter esofágico superior. Coordenar o mapeamento da mecânica hiolaríngeo utiliza nove pontos anatômicos facilmente identificáveis ​​para mapear três alavancas ósseas e características dos hiolaríngeo complexos representando pontos de fixação do anterior e slings muscular posterior (Figura 2). Durante a deglutição, cada alavanca esquelético e característica do complexo hiolaríngeo está em movimento. Através da recolha de coordenadas, o sistema pode ser capturado em qualquer período de tempo. Conversão trigonométrica de coordenadas podem ser usados ​​para gerar múltiplas medições de movimento cinemático hiolaríngeo durante a deglutição. As variáveis ​​podem ser calculadas para a comparação com os resultados relatados na literatura, ou usado para gerar novas medições representam estrutura-a-função de relações de interesse. O objetivo principal deste trabalho é demonstrar um método de geração de múltiplas medições cinemáticas calculadas a partir de um único conjunto de coordenadas marco anatômicos coletados de Modificados bário (MBS) estudos. Nós documentamos a confiabilidade desse método, utilizando coeficientes de correlação intraclasse para determinar a confiabilidade entre avaliadores de 6 investigadores diferentes, incluindo um especialista, três avaliadores com experiência, e dois novatos. A partir dos resultados cinemáticos, diferenças na deglutição mecânica por consistência bolus são avaliadas. Finalmente, a questão proposta por Molefenter e Steele sobre a importância do eixo de referência utilizado para medir o movimento hióide é abordada. Para abordar esta questão, comparar as medidas de excursão hióide em referência às vértebras e em referência à mandíbula, calculado a partir do mesmo conjunto de coordenadas para os dois tipos de bolus. Se estes dois métodos de medição do movimento hióide representam a mesma estrutura para funcionar relaçõesquadril, em seguida, os resultados devem ser fortemente correlacionado. Para este estudo, 40 estudos vista MBS laterais foram selecionados aleatoriamente a partir de uma coleção de 139 estudos normais no âmbito de um protocolo de pesquisa aprovado pelo Conselho de Revisão Institucional da Universidade Georgia Regents e em colaboração com o Instituto de pesquisa Trammell Evelyn para voz e da deglutição, da Universidade de Medicina de Carolina do Sul. Para demonstrar a utilidade deste método, dez variáveis ​​que caracterizam cinemática hiolaríngeo foram calculados a partir do mesmo conjunto de dados de coordenadas (Tabela 1). Sete destas medidas calculadas previamente utilizado na literatura, incluindo: anterior e medições de distância hióide superiores em referência às vértebras 5; anterior e deslocamento hióide superior, como uma proporção do comprimento em C2-4, também em referência às vértebras 6; movimento superior da laringe, em referência às vértebras 7; approximat hiolaríngeoião 1; e excursão máxima hióide em referência às vértebras 1. Além disso, três novas medições foram calculados: o encurtamento da faringe aproximação dos anexos do músculo palatopharyngeus, elevação laríngea seguindo uma linha de ação que representa a stylopharyngeus e excursão hióide aproximam os anexos dos músculos supra-hióideos 4,8. Uma cabeça de especialistas e anatomista pescoço (WP), três investigadores com experiência de tomar medidas limitadas (CJ, SR, TT), e dois investigadores iniciantes (RS, JT) obteve dados de coordenadas de mapeamento utilizando o protocolo descrito abaixo. O especialista (WP) treinou os três avaliadores com experiência, e estes, por sua vez treinou os dois avaliadores inexperientes. Confiabilidade entre avaliadores de coordenar dados e resultados calculados a partir de coordenadas por assunto foi determinada pelo coeficiente de correlação intraclasse 9. Dois testes t de cauda foram realizados em cada uma das variáveis ​​para determinar statisticalldiferenças significativas em y tipos de bolus. Um coeficiente de correlação de Pearson e um coeficiente de determinação foram utilizados para avaliar a concordância entre os resultados de excursão hióide calculados com as vértebras como um eixo de referência contra excursão hióide com a mandíbula como um eixo de referência para a 5 ml andorinha-líquido fino e 5 ml andorinha pudim.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:864px;" width="865">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:288px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:71px;">Company</td>
			<td style="width:339px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ImageJ&#160;&#160;</td>
			<td style="width:71px;">NIH</td>
			<td style="width:339px;">http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html</td>
			<td>For Macintosh</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">MacX Video Converter Free Edition (Mac)</td>
			<td style="width:71px;">Digiarty</td>
			<td style="width:339px;">&#160;http://www.macxdvd.com/mac-video-converter-free/</td>
			<td>For Macintosh</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">QuickTime&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Apple</td>
			<td style="width:339px;">http://support.apple.com/downloads/#QuickTime</td>
			<td>For Macintosh</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ImageJ&#160;&#160;</td>
			<td style="width:71px;">NIH</td>
			<td style="width:339px;">http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html</td>
			<td>For a PC</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MPEG Streamclip (PC)&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Squared 5</td>
			<td style="width:339px;">http://www.squared5.com</td>
			<td>For a PC</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">QuickTime</td>
			<td style="width:71px;">Apple</td>
			<td style="width:339px;">http://support.apple.com/downloads/#QuickTime</td>
			<td>For a PC</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

coordinate mapping of hyolaryngeal mechanics in swallowing

Caracterizando movimento hiolaríngeo é importante para a investigação da disfagia. Métodos anteriores exigem várias medições para obter uma medição cinemática enquanto coordenar o mapeamento da mecânica hiolaríngeo usando Modificado bário Swallow (MBS) usa um conjunto de coordenadas para calcular várias variáveis ​​de interesse. Para fins de demonstração, dez medições cinemáticas foram gerados a partir de um conjunto de coordenadas para determinar as diferenças em engolir dois tipos de bolus diferentes. Os cálculos das excursão hióide contra as vértebras e da mandíbula são correlacionados para determinar a importância de eixos de referência. Para demonstrar coordenar metodologia de mapeamento, 40 estudos MBS foram selecionados aleatoriamente a partir de um conjunto de dados de indivíduos normais saudáveis, sem comprometimento da deglutição conhecida. A 5 ml bolus de líquido fino e de 5 ml andorinhas pudim foram medidos a partir de cada disciplina. Nove coordenadas, mapeando a base do crânio, mandíbula, vértebras e elementos do hyocomplexo de laringe, foram registradas nos quadros de excursão mínimo e máximo hiolaríngeo. As coordenadas foram convertidos matematicamente para dez variáveis ​​da mecânica hiolaríngeo. Confiabilidade entre avaliadores foi avaliada pelo coeficiente de correlação intraclasse (ICC). Testes t bicaudal foram utilizados para avaliar diferenças na cinemática por bolus viscosidade. Medições de excursão hióide contra diferentes eixos de referência foram correlacionados. Confiabilidade entre avaliadores entre seis avaliadores para as coordenadas 18 variou de ICC = 0,90-0,97. A ardósia de dez medidas cinemáticas foi comparado por assunto entre os seis avaliadores. Um outlier foi rejeitada, ea média dos escores de confiabilidade restantes foi ICC = 0,91, 0,84-0,96, IC 95%. Bicaudal t-testes com correções de Bonferroni comparando dez variáveis ​​cinemáticas (5 ml de líquido fino andorinhas vs 5 pudim ml) apresentaram diferenças estatisticamente significativas na excursão hióide, movimento laríngeo superior e faringe shortening (p &lt;0,005). Correlações de Pearson das medidas de excursão hióide de dois eixos diferentes de referência foram: r = 0,62, r 2 = 0,38, (líquido-fina); r = 0,52, R 2 = 0,27, (pudim). Obtenção de coordenadas marco é um método confiável para gerar múltiplas variáveis ​​cinemáticas a partir de imagens de vídeo fluoroscopia úteis em pesquisa disfagia.

Os coeficientes de correlação intraclasse (ICC) de coordenadas coletadas por seis investigadores que analisaram de forma independente 80 arquivos de vídeo (fluoroscopia dois ensaios bolus de 40 indivíduos) variou de ICC = 0,90-0,97. A desagregação do ICC de de coordenadas pelo grupo é a seguinte: as coordenadas N º 1 - 5 (elementos esqueléticos em excursão mínimo hiolaríngeo) média = 0,93, 0,91-0,95, IC 95%; coordena º 6 - 9 (complexo hiolaríngeo na excursão mínimo hiolaríngeo) média = 0,94, 092-,96, ...

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Coordinate Mapping of Hyolaryngeal Mechanics in Swallowing

Coordenar Mapeamento de hiolaríngeo Mecânica em engolir

Coordenar o mapeamento é um método de documentar características marcantes da biomecânica hiolaríngeo na fase faríngea da deglutição. Esta metodologia utiliza um software de análise de imagem para gravar as coordenadas de pontos anatômicos. Estas coordenadas são importados para uma macro de excel e traduzido em variáveis ​​cinemáticas de interesse úteis na investigação de disfagia.

Characterizing hyolaryngeal movement is important to dysphagia research. Prior methods require multiple measurements to obtain one kinematic measurement ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Guide Wire Assisted Catheterization and Colored Dye Injection for Vascular Mapping of Monochorionic Twin Placentas

Guia de Cateterismo Fio Assistida e injeção de corante colorido para o Mapeamento de Vascular monocoriônicas placentas gêmeas

Monochorionic (MC) twin pregnancies are associated with significantly higher morbidity and mortality rates than dichorionic twins. Approximately 50% of MC ...

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 Atrial fibrillation (AF) is a complex cardiac arrhythmia with high morbidity and mortality.1,2 It is the most common sustained cardiac rhythm disturbance ...

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