Name: three-dimensional finger motion tracking during needling: a solution for the kinematic analysis of acupuncture manipulation
Uploaded: 2021-10-28T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Three-Dimensional Finger Motion Tracking during Needling: A Solution for the Kinematic Analysis of Acupuncture Manipulation at JoVE.com

Detta arbete stöddes av National Natural Science Foundation of China (Grant Number. 82174506).

Denna studie godkändes av etikkommittén vid Yueyang Hospital, ansluten till Shanghai University of Traditional Chinese Medicine (referens nr 2021-062), och varje deltagare undertecknade ett informerat samtyckesformulär.
1. Experimentförberedelser
<ol><li>Kamerainställningar:<ol>
<li>Placera tre stativ framför operationsbordet och anslut dem till tre kameror.</li>
		<li>Ställ in kameraernas fotograferingsparametrar enligt följande: upplösning 1280 x720 pixlar, format...

<ol>
	<li>Xu, 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=Effect+of+different+twirling+and+rotating+acupuncture+manipulation+techniques+on+the+blood+flow+perfusion+at+acupoints.">Effect of different twirling and rotating acupuncture manipulation techniques on the blood flow perfusion at acupoints.</a> Journal of Traditional Chinese Medicine. 39 (5), 730-739 (2019).</li><li>Lan, K. C., 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=Effects+of+the+New+Lift-Thrust+Operation+in+Laser+Acupuncture+Investigated+by+Thermal+Imaging.">Effects of the New Lift-Thrust Operation in Laser Acupuncture Investigated by Thermal Imaging.</a> Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2019 (2), 1-8 (2019).</li><li>Zhang, L., 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=Effects+of+acupuncture+with+needle+manipulation+at+different+frequencies+for+patients+with+hypertension:+Result+of+a+24-+week+clinical+observation.">Effects of acupuncture with needle manipulation at different frequencies for patients with hypertension: Result of a 24- week clinical observation.</a> Complementary Therapies in Medicine. 45, 142-148 (2019).</li><li>Sun, N., 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=Correlation+between+acupuncture+dose+and+effectiveness+in+the+treatment+of+knee+osteoarthritis:+a+systematic+review.">Correlation between acupuncture dose and effectiveness in the treatment of knee osteoarthritis: a systematic review.</a> Acupuncture in Medicine. 37 (5), 261-267 (2019).</li><li>Choi, Y. J., Lee, J. E., Moon, W. K., Cho, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Does+the+effect+of+acupuncture+depend+on+needling+sensation+and+manipulation.">Does the effect of acupuncture depend on needling sensation and manipulation.</a> Complementary Therapies in Medicine. 21 (3), 207-214 (2013).</li><li>Park, Y. J., Lee, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+acupuncture+intervention+and+manipulation+types+on+poststroke+dysarthria:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">Effect of acupuncture intervention and manipulation types on poststroke dysarthria: A systematic review and meta-analysis.</a> Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2020, 4981945 (2020).</li><li>Yang, N. N., Ma, S. M., Yang, J. W., Li, T. R., Liu, C. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standardizing+therapeutic+parameters+of+acupuncture+in+vascular+dementia+rats.">Standardizing therapeutic parameters of acupuncture in vascular dementia rats.</a> Brain and Behavior. 10 (10), 01781 (2020).</li><li>Lyu, R., Gao, M., Yang, H., Wen, Z., Tang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulation+parameters+of+manual+acupuncture+and+their+measurement.">Stimulation parameters of manual acupuncture and their measurement.</a> Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2019, 1725936 (2019).</li><li>Li, J., Grierson, L. E., Wu, M. X., Breuer, R., Carnahan, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perceptual+motor+features+of+expert+acupuncture+lifting-thrusting+skills.">Perceptual motor features of expert acupuncture lifting-thrusting skills.</a> Acupuncture in Medicine. 31 (2), 172-177 (2013).</li><li>Xuemin, S., 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=Application+of+Twirling+Replenishing+and+Reducing+Technique+and+Its+Quantitative+Concept.">Application of Twirling Replenishing and Reducing Technique and Its Quantitative Concept.</a> Chinese Medical Journal. 05, 16-17 (1987).</li><li>Guxing, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+teaching+test+apparatus+for+acupuncture+manipulations+in+TCM.">Development of teaching test apparatus for acupuncture manipulations in TCM.</a> Chinese Acupuncture &amp; Moxibustion. 21 (4), 229 (2001).</li><li>Liu, T. Y., Yang, H. Y., Li, X. J., Kuai, L., Gao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploitation+and+application+of+acupuncture+manipulation+information+analysis+system.">Exploitation and application of acupuncture manipulation information analysis system.</a> Zhen Ci Yan Jiu. 33 (5), 330-333 (2008).</li><li>Leow, M. Q., Cao, T., Cui, S. L., Tay, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantifying+needle+motion+during+acupuncture:+implications+for+education+and+future+research.">Quantifying needle motion during acupuncture: implications for education and future research.</a> Acupuncture in Medicine. 34 (6), 482-484 (2016).</li><li>Sun, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Research on Acupuncture Information Transmission and Quantification System. , (2005).</li><li>Tang, W. C., Yang, H. Y., Liu, T. Y., Gao, M., Xu, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motion+video-based+quantitative+analysis+of+the+'lifting-thrusting'+method:+a+comparison+between+teachers+and+students+of+acupuncture.">Motion video-based quantitative analysis of the 'lifting-thrusting' method: a comparison between teachers and students of acupuncture.</a> Acupuncture in Medicine. 36 (1), 21-28 (2018).</li><li>Zhang, A., Yan, X. K., Liu, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Introduction+to+a+newly-developed+“Acupuncture+Needle+Manipulation+Training-evaluation+System”+based+on+optical+motion+capture+technique.">An Introduction to a newly-developed “Acupuncture Needle Manipulation Training-evaluation System” based on optical motion capture technique.</a> Acupuncture Research. 41 (6), 556-559 (2016).</li><li>Zhang, A., Yan, X. K., Liu, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Introduction+to+A+Newly-developed+“Acupuncture+Needle+Manipulation+Training-evaluation+System”+[Based+on+Optical+Motion+Capture+Techniqu].">An Introduction to A Newly-developed “Acupuncture Needle Manipulation Training-evaluation System” [Based on Optical Motion Capture Techniqu].</a> Zhen Ci Yan Jiu. 41 (6), 556-559 (2016).</li><li>Yang, P., Sun, X. W., Ma, Y. K., Zhang, C. X., Zhang, 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=Quantitative+research+on+acupuncture+manipulation+based+on+video+motion+capture.">Quantitative research on acupuncture manipulation based on video motion capture.</a> Medical Biomechanics. 31 (2), 154-159 (2016).</li><li>Wang, F. C., Ma, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Acupuncture and Moxibustion Techniques and Manipulations, 4 end. , 31-34 (2016).</li><li>. Acupuncture Manipulation Analysis (AMA) Version 1.1 Available from: <a target="_blank" href="https://github.com/SHUTCM-tcme/AMA">https://github.com/SHUTCM-tcme/AMA</a> (2021)</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+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 various joints for the reporting of human joint motion--Part II: shoulder, elbow, wrist and hand.</a> Journal of Biomechanics. 38 (5), 981-992 (2005).</li><li>Metcalf, C. D., Notley, S. V., Chappell, P. H., Burridge, J. H., Yule, V. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validation+and+application+of+a+computational+model+for+wrist+and+hand+movements+using+surface+markers.">Validation and application of a computational model for wrist and hand movements using surface markers.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 55 (3), 1199-1210 (2008).</li><li>Ganguly, A., Rashidi, G., Mombaur, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+performance+of+the+leap+motion+controller(tm)+with+a+standard+marker-based+motion+capture+system.">Comparison of the performance of the leap motion controller(tm) with a standard marker-based motion capture system.</a> Sensors (Basel). 21 (5), (2021).</li><li>Cecilio-Fernandes, D., Cnossen, F., Coster, J., Jaarsma, A. D. C., Tio, 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=The+effects+of+expert+and+augmented+feedback+on+learning+a+complex+medical+skill.">The effects of expert and augmented feedback on learning a complex medical skill.</a> Perceptual and Motor Skills. 127 (4), 766-784 (2020).</li><li>Asadipour, A., Debattista, K., Chalmers, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visuohaptic+augmented+feedback+for+enhancing+motor+skills+acquisition.">Visuohaptic augmented feedback for enhancing motor skills acquisition.</a> The Visual Computer. 33 (4), 401-411 (2017).</li><li>Ozkaya, 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=Three-dimensional+motion+capture+data+during+repetitive+overarm+throwing+practice.">Three-dimensional motion capture data during repetitive overarm throwing practice.</a> Scientific Data. 5, 180272 (2018).</li><li>Maidhof, C., Kastner, T., Makkonen, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+EEG,+MIDI,+and+motion+capture+techniques+for+investigating+musical+performance.">Combining EEG, MIDI, and motion capture techniques for investigating musical performance.</a> Behavior Research Methods. 46 (1), 185-195 (2014).</li><li>Turner, C., Visentin, P., Oye, D., Rathwell, S., Shan, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pursuing+artful+movement+science+in+music+performance:+single+subject+motor+analysis+with+two+elite+pianists.">Pursuing artful movement science in music performance: single subject motor analysis with two elite pianists.</a> Perceptual and Motor Skills. 128 (3), 1252-1274 (2021).</li><li>Holden, M. S., 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=Objective+assessment+of+colonoscope+manipulation+skills+in+colonoscopy+training.">Objective assessment of colonoscope manipulation skills in colonoscopy training.</a> International Journal for Computer Assisted Radiology and Surgery. 13 (1), 105-114 (2018).</li><li>Oquendo, Y. A., Riddle, E. W., Hiller, D., Blinman, T. A., Kuchenbecker, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automatically+rating+trainee+skill+at+a+pediatric+laparoscopic+suturing+task.">Automatically rating trainee skill at a pediatric laparoscopic suturing task.</a> Surgical Endoscopy. 32 (4), 1840-1857 (2018).</li><li>Kwak, J. 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=Improvement+of+arthroscopic+surgical+performance+using+a+new+wide-angle+arthroscope+in+the+surgical+training.">Improvement of arthroscopic surgical performance using a new wide-angle arthroscope in the surgical training.</a> PLoS One. 14 (3), 0203578 (2019).</li><li>Zhenzhu, L., 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=Feasibility+study+of+the+low-cost+motion+tracking+system+for+assessing+endoscope+holding+skills.">Feasibility study of the low-cost motion tracking system for assessing endoscope holding skills.</a> World Neurosurgery. 140, 312-319 (2020).</li><li>Sakakura, 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=Biomechanical+profiles+of+tracheal+intubation:+a+mannequin-based+study+to+make+an+objective+assessment+of+clinical+skills+by+expert+anesthesiologists+and+novice+residents.">Biomechanical profiles of tracheal intubation: a mannequin-based study to make an objective assessment of clinical skills by expert anesthesiologists and novice residents.</a> BMC Medical Education. 18 (1), 293 (2018).</li><li>Hunukumbure, A. D., Smith, S. F., Das, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Holistic+feedback+approach+with+video+and+peer+discussion+under+teacher+supervision.">Holistic feedback approach with video and peer discussion under teacher supervision.</a> BMC Medical Education. 17 (1), 179 (2017).</li></ol>

Denna studie fastställde mätmetoden för de kinematiska parametrarna för AM in vivo och erhöll data om rörelseamplitud, hastighet och driftstid för de sex viktiga spårningspunkterna på tummen och pekfingret längs tre axlar. Under tiden, baserat på 3D kalibreringsramen, genererades en 3D-stickvy och motsvarande animering av tummen och pekfingret under needling. Am-tummens och pekfingrets rörelse kan visas fullt ut med den synkrona uppspelningen av kinematisk parameterkurva och stickanimering, vilket ka...

Som ett slags kliniska färdigheter inom traditionell kinesisk medicin (TCM) och fysisk stimulering betraktas akupunkturmanipulation (AM) ofta som en viktig faktor som påverkar den terapeutiska effekten av akupunktur1,2. Många studier har bekräftat att olika AM eller olika stimuleringsparametrar (needling hastighet, amplitud, frekvens, etc.) av samma AM resulterade i olika terapeutiska effekter3,4,5,6,7. Därför kan mätning av relevanta kinematiska parametrar för AM och korrelationsanalys med den terapeutiska effekten ge användbart datastöd och referens för klinisk behandling med akupunktur8,9.
Mätningen av kinematiska parametrar för AM började på 1980-talet10. I början användes den elektriska signalomvandlingstekniken baserad på variabelt motstånd främst för att omvandla förskjutningssignalen från nålkroppen till en spännings- eller strömsignal för att visa och registrera amplitud- och frekvensdata för AM11. Dessutom har den berömda ATP-II kinesiska medicinakupunkturtekniken testare II (ATP-II) med denna teknik för närvarande använts av många traditionella kinesiska medicinuniversitet i Kina12. Därefter, med kontinuerlig utveckling och innovation av sensorteknik, användes olika typer av sensorer för att samla in kinematiska parametrar för AM. Till exempel var de tre axlarnas elektromagnetiska rörelsesensor fäst vid nålhandtaget för att förvärva needling amplitud och hastighet13; den bioelektriska signalsensorn placerades på dorsala hornet på djurets ryggmärg för att registrera needling frequency14, etc. Även om den kvantitativa forskningen av AM baserad på ovanstående två typer av teknik har slutfört förvärvet av relevanta kinematiska parametrar under behov, är dess främsta nackdelar oförmågan att utföra icke-invasiv mätning i realtid och förändringen av driftskänslan som orsakas av modifieringen av nålkroppen.
Under de senaste åren har rörelsespårningsteknik gradvis tillämpats på den kvantitativa forskningen av AM15,16. Eftersom det är baserat på bildruta-för-bild-analys av behövande video, kan mätningen av akupunkturparametrar förvärvas under in vivo-drift utan att ändra nålkroppen. Denna teknik har använts för att mäta de kinematiska parametrarna som amplitud, hastighet, acceleration och frekvens av fyra spårningspunkter för tumme och pekfinger under behov i ett tvådimensionellt (2D) plan och etablerat motsvarande fingersticksfigur15. Vissa studier mätte också vinkelförändringsområdet för interfalangeal (IP) led av tumme och pekfinger med liknande teknik9,17,18. De aktuella studierna om AM-analys är dock fortfarande huvudsakligen begränsade till 2D-rörelseplanet, och antalet spårningspunkter är relativt litet. Hittills finns det ingen fullständig tredimensionell (3D) kinematisk mät- och analysmetod för AM, och inga relaterade data publicerades.
För att lösa ovanstående problem kommer denna studie att använda 3D-rörelsespårningsteknik för att mäta de kinematiska parametrarna för de sju spårningspunkterna under behov. Detta protokoll syftar till att tillhandahålla en komplett teknisk lösning för den kinematiska analysen på AM, liksom den ytterligare studien om dos-effekt korrelationen av akupunktur.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3D calibration frame</td>
			<td>Any brand</td>
			<td></td>
			<td>15 x 15 x 15 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acupuncture needles</td>
			<td>Suzhou Medical Appliance Factory</td>
			<td></td>
			<td>0.35 x 40 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double-sided tape</td>
			<td>Any brand</td>
			<td></td>
			<td>Round, 1 cm-diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reflective balls</td>
			<td>Simi Reality Motion Systems GmbH</td>
			<td></td>
			<td>6.5 mm-diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SD card</td>
			<td>Western Digital Corporation</td>
			<td></td>
			<td>SDXC UHS-I</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SD card reader</td>
			<td>UGREEN Group Limited</td>
			<td></td>
			<td>USB 3.0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Simi Motion</td>
			<td>Simi Reality Motion Systems GmbH</td>
			<td></td>
			<td>Ver.8.5.15</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Swab</td>
			<td>Any brand</td>
			<td></td>
			<td>The volume fraction of ethanol is 70%-80%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Three cameras</td>
			<td>Victor Company of Japan, Limited</td>
			<td></td>
			<td>JVC GC-PX100BAC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Three tripods</td>
			<td>Any brand</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

three-dimensional finger motion tracking during needling: a solution for the kinematic analysis of acupuncture manipulation

Tredimensionell (3D) rörelsespårning har använts inom många områden, såsom forskning om sport och medicinska färdigheter. Detta experiment syftade till att använda 3D-rörelsespårningsteknik för att mäta de kinematiska parametrarna för fingrarnas leder under akupunkturmanipulation (AM) och fastställa tre tekniska indikatorer "amplitud, hastighet och tid". Denna metod kan återspegla am-funktionens driftsegenskaper och ge kvantitativa parametrar längs tre axlar av flera fingerfogar. De aktuella bevisen visar att metoden har stor potential för framtida tillämpningar såsom studier av dos-effektförhållandet av akupunktur, undervisning och inlärning av AM, och mätning och bevarande av kända akupunktörers AM.

Efter att ha etablerat denna experimentella metod mättes lyft-stötande och snurrande färdigheter av grundläggande AM av nitton akupunkturlärare från School of Acupuncture-Moxibustion och Tuina vid Shanghai University of TCM med hjälp av 3D rörelsespårning. Enligt definitionen av ett gemensamt koordinatsystem (JCS) för axel, armbåge, handled och hand som föreslagits av standardiserings- och terminologikommittén (STC) i International Society of Biomechanics21 har sju fingerspårningspun...

Watch this Scientific Journal Video about Three-Dimensional Finger Motion Tracking during Needling: A Solution for the Kinematic Analysis of Acupuncture Manipulation at JoVE.com

Three-Dimensional Finger Motion Tracking during Needling: A Solution for the Kinematic Analysis of Acupuncture Manipulation

Denna experimentella metod beskriver en lösning för kinematisk analys av akupunktur manipulation med tredimensionell finger rörelse spårning teknik.

Tredimensionell fingerrörelsespårning under Needling: En lösning för kinematisk analys av akupunkturmanipulation

Three-dimensional (3D) motion tracking has been used in many fields, such as the researches of sport and medical skills. This experiment aimed to use 3D ...

Akupunktur manipulation är välkänd som en viktig grund för akupunktur behandling. Den kvantitativa analysen av akupunktur manipulation kan ge data stöd för dess kliniska tillämpning. Inrättandet av denna rörelsemetod bygger på tredimensionell rörelsespårningsteknik.Det öppnar ett nytt sätt för kvantitativ forskning om akupunkturmanipulation. Denna experimentella metod ger en lösning för stimuleringsmängden av bestämning av manuell akupunktur och kvantitativ utvärdering för undervisning och inlärning av akupunkturmanipulation. Till att börja med, ta sju reflekterande bollar med en diameter på 6,5 millimeter för fastsättning på deltagarens nålhand.Fäst en boll på mittpunkten på ulna och radiell styloid definierad som spårningspunkt handledsled och en boll vid metakarpophalangeal gemensamma definieras som spårningspunkt tumbas gemensamma, en boll vid den interfalangeal gemensamma definieras som spårningspunkt tumled, fäst en boll på mitten av miniatyren definieras som spårningspunkt tumspets. Fäst sedan en boll vid den metakarpofalangeala leden som definieras som spårningspunkt pekfingerbasled. Fäst en boll vid den proximala interfalangeala leden definierad som spårningspunktpekfinger mittled och en boll i mitten av den framfingernagel som definieras som spårningspunktpekfingerspets.För 3D-kalibrering, placera en liten 3D-kalibreringsram med åtta punkter på manöverbordet. Ta bort flytta ramen från bordet efter att ha tagit en video av kalibreringsramen i minst åtta sekunder. Instruera deltagaren att utföra akupunkturmanipulation på volontärens akupunkturled LI11, inklusive lyftkraft och vridningsförmåga för att styra nålen för att röra sig upp och ner och rotera med tumme och pekfinger.Exportera sedan videorna från kamerorna till datorns utsedda skiva och byt namn på 3D-kalibreringsvideorna i kamera ett som ca-1.mp4. Och på samma sätt byter du namn på videorna på kameror två och tre. Synkronisera alla manipulationsvideor i videoredigeringsprogrammet och exportera dem som heter lift-thrusting-1.avi, lyft-thrusting-2. avi, lyft-thrusting-3. avi, twirling-1.avid, snurra-2. avi och snurra-3. avi respektive.Öppna motion capture en analysprogramvara och välj skapa ett nytt projekt. Ange projektnamn och projektetikett och klicka på Skapa och spara för att spara projektet på den angivna disken. Välj specifikationen följt av punkter, välj sedan höger hand och dra spårningspunkterna från den fördefinierade punktrutan till rutan använda punkter.Klicka på stängningsknappen för att fortsätta. Välj sedan specifikation följt av anslutningar och klicka sedan på det nya anslutnings- och inmatningsanslutningsnamnet som pekfinger III-höger. Välj pekfingrets mittled till höger som startpunkt och pekfingerspetsen till höger som linje två punkt i samma fönster.Klicka på apply- och stängningsknapparna för att slutföra upprättandet av anslutningen. Om du vill lägga till de nya kameragrupperna högerklickar du på kamerorna och väljer lägg till kameragrupp. Högerklicka sedan på kamerorna, välj byt namn för att byta namn på kameragrupperna som lyftpropellerande kameragrupp respektive snurrande kameragrupp.Högerklicka på kameragruppen lyftkraft, välj lägg till kamera och klicka på knappen Välj fil i spårningsrutan. Klicka sedan på den öppna befintliga filen, välj operation video lyft-thrusting-1. avi i nästa fönster och klicka på använd för att slutföra videoimporten.På samma sätt importerar du motsvarande kalibreringsvideo ca-1. mp4 genom att klicka på den valda filen i 3D-kalibreringsrutan och fortsätta importera andra operativa och motsvarande kalibreringsvideor. Importera sedan virvlande färdighets- och kalibreringsvideor till den snurrande kameragruppen som liknar videoimporten i kameragruppen lyftkraft.För 3D-kalibrering för varje kamera expanderar du kameragruppen lyftkraft, högerklickar på lyftkraften 1 och väljer egenskaper. Klicka på 3D-kalibreringsknappen i 3D-kalibreringsknappen, mata sedan in beskrivningen och lägg till åtta punkter genom att klicka på knappen Lägg till punkt åtta gånger. Ange namn och motsvarande XYZ-värde för varje punkt enligt kalibreringsparametrarna och klicka på använd.När du har konfigurerat alla punkter klickar du på varje slutpunkt för kalibreringsvideon för att slutföra 3D-kalibreringen och slutför på samma sätt 3D-kalibreringen av de andra kamerorna i samma grupp och kamerorna i den snurrande kameragruppen. För 3D-fingerrörelsespårning högerklickar du på kameragruppen lyftkraft, väljer 3D-spårning, väljer alla kameror och klickar på OK för att öppna 3D-spårningsfönstret. Ställ in spåret med mönster som matchar alla punkter för alla kameror och klicka manuellt på alla spårningspunkter i den första bildrutan.Klicka på knappen sök automatiskt för att starta automatisk 3D-spårningsram för ram. Och på samma sätt, slutför rörelsespårningen av den snurrande kameragruppen. För att exportera data högerklickar du på kameragruppen lyftkraft, väljer ny 3D-beräkning, väljer alla kameror, kontrollerar uppdatera data kontinuerligt och lagrar data explicit i filen och skapar sedan 3D-datafönster och klickar sedan på OK för att fortsätta.Högerklicka sedan på mappen lyft-stötande kameragrupp 3D-koordinater, välj exportera för att öppna exportfönstret och kontrollera kolumnrubriker, spårningsnamn, starttid och frekvens, tidsinformation i den första kolumnen X, Y, Z, VX, VY, VZ-parametrar. Klicka på exportknappen om du vill exportera datafilen med det anpassade namnet och exportera datafilen för den snurrande kameragruppen på samma sätt. I den aktuella studien under lyft-stötande och snurrande färdigheter, registrerades de typiska koordinat tidskurvorna längs tre axlar av varje punkt.Den preliminära analysen av de experimentella data visade att rörelsen, amplitud och hastighet parametrarna för metakarpophalangeal lederna var de minsta, större för de interphalangeal lederna och störst för proximala interphalangeal lederna. På grund av den minimala rörelsen kunde amplituden längs huvudrörelseaxeln under olika färdigheter i handledsleden fixas och rörelsen verkade uppstå från tummen och pekfingret. Vid jämförelse av data som härrör från ATP2 och de data som exporterades av programvaran för motion capture och analys, konstaterades det att formen på koordinattidskurvan för TT längs z-axeln liknade spänningstidskurvan som genererades av ATP2 under lyftkraftsfärdigheten.Under tiden, under snurrande skicklighet, var formen på amplitudtidskurvan längs TT-axeln också densamma som spänningstidskurvan för ATP2 och de genomsnittliga driftscyklerna för dessa två typer av kurvor var desamma. Under rörelsespårning bör alla spårningspunkter identifieras korrekt för att erhålla data med hög precision. Mönstermatchningsalgoritm rekommenderas för automatisk 3D-spårning till lokaliserade punkter snabbt.

Research

JoVE Journal

Medicine

Heterotypic Three-dimensional In Vitro Modeling of Stromal-Epithelial Interactions During Ovarian Cancer Initiation and Progression

Heterotypic Three-dimensional In Vitro Modeling of Stromal-Epithelial Interactions During Ovarian Cancer Initiation and Progression

Heterotypisk Tredimensionell<em&gt; In Vitro</em&gt; Modellering av Stromal-Epithelial interaktioner Under äggstockscancer Inledande och progression

Epithelial ovarian cancers (EOCs) are the leading cause of death from gynecological malignancy in Western societies. Despite advances in surgical ...

Human Neuroendocrine Tumor Cell Lines as a Three-Dimensional Model for the Study of Human Neuroendocrine Tumor Therapy

Mänskliga neuroendokrin tumör cellinjer som en tredimensionell modell för studiet av mänskliga neuroendokrin tumör Therapy

Neuroendocrine tumors (NETs) are rare tumors, with an incidence of two per 100,&#x200A;000 individuals per year, and they account for 0.5% of all human ...

Three-dimensional Co-culture Model for Tumor-stromal Interaction

Tredimensionell Samodling modell för Tumör-stromal Interaktion

Cancer progression (initiation, growth, invasion and metastasis) occurs through interactions between malignant cells and the surrounding tumor stromal ...

Three-Dimensional (3D) Tumor Spheroid Invasion Assay

Three-Dimensional 3D Tumor Spheroid Invasion Assay

Tredimensionell (3D) Tumör Spheroid invasionsanalys

Invasion of surrounding normal tissues is generally considered to be a key hallmark of malignant (as opposed to benign) tumors. For some cancers in ...

Adapted Resistance Training Improves Strength in Eight Weeks in Individuals with Multiple Sclerosis

Anpassad Resistance Training Förbättrar Styrka i åtta veckor hos personer med multipel skleros

Hip weakness is a common symptom affecting walking ability in people with multiple sclerosis (MS). It is known that resistance strength training (RST) can ...

Three-Dimensional Printing of a Complex Aortic Anomaly

Tredimensionella utskrift av en komplex aorta anomali

Complex congenital aortic anomalies include diverse types of malformations that may be clinically asymptomatic or present with respiratory or esophageal ...

Whole-Kidney Three-Dimensional Staining with CUBIC

Helnjure tredimensionell färgning med CUBIC

Although conventional pathology provided numerous information about kidney microstructure, it was difficult to know the precise structure of blood ...

FSN Therapy for Knee Osteoarthritis Pain Management

Fu's Subcutaneous Needling for Knee Osteoarthritis Pain

Fu's Subcutaneous Needling for Knee Osteoarthritis Pain (Video) | JoVE 

Fus subkutana nålning för knä artros smärta

Fu's subcutaneous needling (FSN) is a new acupuncture and dry needling technique based on traditional Chinese medicine. It rapidly produces long-lasting ...

Computer-Aided Three-Dimensional Visualization in the Treatment of Locally Advanced Thyroid Cancer

Datorstödd tredimensionell visualisering vid behandling av lokalt avancerad sköldkörtelcancer

The diagnosis and treatment of locally advanced thyroid carcinoma are challenging. The challenge lies in the evaluation of the tumor scope and the ...

Improving FSN Therapy in the Rat Model&#58; Minimizing Discomfort and Maximizing Efficiency

Efficacy of Fu's Subcutaneous Needling on Sciatic Nerve Pain: Behavioral and Electrophysiological Changes in a Chronic Constriction Injury Rat Model

Author Spotlight: Unveiling the Therapeutic Effects of FSN Treatment &#8211; Bridging Research and Clinical Applications in Neuropathic Pain

Fu&#39;s subcutaneous needling (FSN), an invented acupuncture technique from traditional Chinese medicine, is used worldwide for pain relief. However, the ...