This work lies within the multidisciplinary Southampton Musculoskeletal Research Unit (Southampton University Hospitals Trust/University of Southampton) and the Arthritis Research UK Centre for Sport, Exercise and Osteoarthritis. The authors wish to thank their funding sources; Arthritis Research UK for funding of laboratory equipment (Grant No: 18512) and Vicon Motion System, Oxford UK for providing funding for a PhD studentship (M.Warner). The authors also wish to thank the participants, and Kate Scott and Lindsay Pringle for their help with participant recruitment.

참고 : 인간 참가자의 사용은 사우 샘프 턴 대학의 건강 과학 윤리위원회의 교수진에 의해 승인되었다. 데이터 수집이 시작하기 전에 모든 참가자는 동의서에 서명했다. 본 연구에 제시된 운동학 데이터는 카메라 (12)로 이루어진 수동 마커 모션 캡쳐 시스템을 이용하여 기록 하였다 들어; 여섯 4 메가​​ 픽셀 카메라와 120 Hz의 샘플링 주파수에서 동작 여섯 16 메가 픽셀 카메라. 1. 참가자 준비 <ol><li> 상체의 의복을 제거하기 위하여, 또는 스포츠 브래지어, 조끼, 또는 끈이없는 탑을 착용하는 과목을 요청합니다. 그것은 의류 마커의 움직임을 방해하거나 카메라의 시야에서 마커를 폐색하지 않는 것이 중요합니다. </li><li> &#39;L&#39;각 측면을 따라 길이의 플라스틱 70mm 모양의 조각으로 구성된 견봉 마커 클러스터를 구축합니다. AMC, 각 측면의 각 끝의 말에, 하나는 전자 세 재귀 반사 마커를 부착ACH 측면 대회 (그림 1). </li><li> 견봉 이중 양면 접착 테이프를 사용, 견갑골 척추을 충족 견봉의 후방 부 상 견봉 마커 클러스터 (AMC)를 연결합니다. 내측 가리키는 견갑골의 척추를 따라야 판의 한 측면은, 다른 하나는 견갑골 평면 (그림 1) 앞쪽에 표시해야한다. </li><li> 스트랩 (그림 2)를 이용하여 상완로 설정 클러스터 마커를 부착합니다. </li><li> 국제 역학 (33)의 사회 (그림 1, 2) 추천에서 다음 해부학에 재귀 반사 마커 첨부 : 흉골 노치 (IJ을, 흉골 노치의 깊은 공동), 칼 모양의 프로세스를 (PX, 흉골에있는 대부분의 꼬리 포인트), C7 (C7 척추의 극돌기), T8 (T8 척추의 극돌기), 흉쇄 관절 (SC, 흉쇄 관절에있는 대부분의 복부 점), 레이디 얼 경상 돌기 (대부분의 꼬리 포이NT 반경 경상 돌기에) 및 척골 경상 돌기 (척골 경상 돌기에있는 대부분의 꼬리 포인트). </li></ol><img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/51717/51717fig1highres.jpg" /> 그림 1 :.. 견봉 마커 클러스터의 위치는, C7 및 T8 해부학 적 마커는이 그림은 견봉 마커 클러스터 흠을 사용 낮추는 팔 때 견갑골 운동을 측정 워너, MB, 챠펠, PH 및 스톡스, MJ에서 수정되었습니다. mov 인. 공상 과학 (31), 386-396, 도이 :. HTTP : //dx.doi.org/10.1016/j.humov.2011.07.004 (2012). <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/51717/51717fig2highres.jpg" /> 그림 2 : 흉골 노치에 대한 마커 위치 (IJ), 칼 모양의 과정 (PX), 흉쇄 (SC), 상완 클러스터, 척골 경상 돌기 (US), 요골 경상 돌기 (RS). 2. Participant 교정 참고 : 견갑골의 해부학의 위치는 견봉 마커 클러스터에 대해 결정해야합니다. 랜드 마크의 교정은 각 참가자가 필요합니다. <ol><li> &#39;T&#39;형성 (그림 3)에 배치 네 반사 마커로 구성된 교정 지팡이를 구축합니다. 첫 번째 지팡이 마커 교정 지팡이의 끝 부분까지의 거리를 측정한다. </li><li> 만져 및 역학 (33)의 국제 학회에서 권장하는 다음과 같은 해부학 적 랜드 마크를 찾습니다. 랜드 마크의 교정 지팡이의 끝을 (그림 3)를 놓습니다. 지팡이에 마커를 보장하는 모션 캡쳐 시스템과 데이터의 3 초 캡처, AMC 및 상완 클러스터는 카메라에 모두 볼 수 있습니다. <ol><li> 견봉 쇄골 관절 (AC) - 쇄골에 손이, 다음 쇄골 견봉에 도달하는 시점까지 옆으로 이동 장소.쇄골과 견봉 사이의 관절에 지팡이의 끝을 놓습니다. </li><li> 견봉 각도 (AA)가 - 측 지점에 가장 견갑골의 척추를 따라 촉진하다. 대부분의 측면 점 (그림 3)에서 견봉의 등 측면에 지팡이의 끝을 놓습니다. </li><li> 견갑골 (TS)는 척추의 내측 - 내측 지점에 가장 견갑골의 척추를 따라 촉진하다. 척추는 견갑골의 내측 경계를 만나는 지점에서 지팡이의 끝을 놓습니다. </li><li> 견갑골 (AI)의 열등한 각도 - 견갑골의 내측 테두리를 따라 하방 촉진하다. 견갑골의 가장 꼬리 지점에 지팡이의 끝을 놓습니다. </li><li> 내측 상과 (EM) - 굴곡이 자신의 엄지 손가락 위쪽을 가리키는으로 가리키는 앞으로 90 °에서 참가자의 팔꿈치는, 내측 상과를 찾습니다 팔꿈치의 내측에 손을 놓습니다. 내측 상과의 가장 꼬리 지점에 지팡이의 끝을 놓습니다. </li&gt; <li> 측면 epicondyles (EL) - 참가자의 팔꿈치 굴곡의 90 °가 자신의 엄지 손가락 위쪽을 가리키는, 앞으로 가리키는는 측면 상과를 찾습니다 팔꿈치의 측면에 손을 놓습니다. 외측 상과의 가장 꼬리 지점에 지팡이의 끝을 놓습니다. </li></ol></li><li> 약 40 ° 팔 높이에 0도 팔 높이에서 완전히 확장 팔꿈치와의 상완과 circumduction 운동을 수행하기 위해 참가자를 요청, 견관절 센터를 확인하십시오. 그들은 길게 끌기 / 수축과 어깨 복잡한 상승 / 우울증을 최소화하는 것을 목표로 동안이 운동을 수행해야합니다; 필요한 경우 수사관 지원을 제공 할 수 있습니다. 약 30 초 동안이 운동을 기록합니다. </li></ol><img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/51717/51717fig3highres.jpg" /> 그림 3 : 교정 지팡이 사용관련 견봉 마커 클러스터 (AMC)와 해부학 뼈 랜드 마크를 찾습니다. 3. 실험 프로토콜 <ol><li> 120 ° 팔 상승 0에서 팔 상승을 수행하기 위해 참가자를 요청하고 시상, 전두엽 및 견갑골의면에서 자신의 옆에 다시 아래 나머지 부분에 자신의 팔을 내립니다. 견갑골 평면은 정면 평면에 약 40 ° 전방입니다. </li></ol> 4. 운동 학적 데이터 후가공 참고 : 다음 단계 세부 동적 이동 시험 중에 견갑골 운동을 계산하는 데 필요한 절차. 이러한 단계를 설명하고 광범위하게 탐구 문헌 21,33,34 내에서 다음과 같은 섹션의 목적은 합성을 제공하고 단계별 가이드를 견갑골 운동을 얻기 위해 필요한 모델링 단계를 구현하는 것입니다되었습니다. 이 단계의 적용은 관련기구 학적 모델링 소프트웨어에서 수행한다. 소프트웨어 접점인은, 글로벌 국부적에서 좌표 변환 시스템 및 오일러 각도 회전의 좌표 계산, 로컬에 전역에서 좌표 변환 좌표계를 로컬 좌표 시스템을 생성하도록하는 명령. 견갑골, 상완골과 가슴을 수 이러한 단계는 강체로 정의한다. 다음에 대한 견갑골 흉부의 회전 및 존중 흉부와 상완골은 측정 할 수있다. <ol><li> AMC에 마커의 좌표를 사용하여, AMC (도 4a)를위한 임의의 로컬 좌표 시스템을 정의한다. 각 견갑골 해부학 표식 교정 재판, 다음 단계를 사용 대하여, AMC의 로컬 좌표 시스템을 해부학 랜드 마크의 위치를​​ 나타내는 막대의 팁의 위치를​​ 결정한다. 참고 : 운동 학적 모델링 소프트웨어는 지역의 창조 세계에서 좌표 시스템과 좌표 변환을 가능하게하는 명령을 포함로컬 좌표에, 예를 들어, 명령에 대한 그림 4 참조. <ol><li> 기구 학적 모델링 소프트웨어에서 다음 명령을 사용하여 지팡이 (그림 4a)에 대한 로컬 좌표계를 만들 지팡이에 마커를 사용하여 AMC = [엠코, AMCA - 엠코, 엠코 - AMCM, XYZ를] 여기서 엠코, AMCA 및 AMCM AMC에 마커 지정된 레이블입니다. </li><li> 운동 학적 모델링 소프트웨어를 사용하여, 글로벌 좌표계에서 막대의 선단의 위치를​​ 계산한다. 이 예에서 제공 지팡이의 X 축을 따라 한 마커 (M1)에서 83mm이다 (도 4B); 지팡이 = [M1, M1-M2, M3-M4, XYZ]와 Wandtip = M1 + {83,0,0} * 태도 (지팡이) M1, M2, M3와 M4는 마커에 부여 된 라벨 (label) : 명령을 사용하여 지팡이에. </li><li> 모델링 명령을 이용하여 AMC (달러 %의 AA) (도 4c)의 로컬 좌표계에 대하여 막대의 선단부의 위치를 결정 달러 %의 AA = WandTip / AMC 및 PARAM (달러 %의 AA). </li><li>반복 각 견갑골의 해부학 적 랜드 마크 4.1.3 4.1.1 단계를 반복합니다. </li><li> 위의 단계를 사용하여, AMC 대신에, 상완골 마커 클러스터에 대하여 내측 및 외측 epicondyles의 위치를​​ 결정한다. </li></ol></li><li> 견갑골에 대한 견관절 센터의 위치를​​ 계산하는 동적 교정 시험을 사용합니다. 상완골과 견갑골 사이 나선 축의 피봇 점으로, 견갑골에 대하여, 견관절 중심의 위치를​​ 계산한다. 이 기술에 대한 자세한 내용은 Veeger (35)을 참조하십시오. </li><li> 상완골의 측면 (EL) 사이의 중간 거리와 팔꿈치 관절 센터 (ELJC)를 계산하고 내측 epicondyles (EM); ELJC = (EM + EL) / 2. </li><li> 동적 시험 동안, 글로벌 좌표계 (도 5) 내에서의 해부학 적 위치를 결정하기 위해 AMC에 대한 해부학의 공지 된 위치를 사용한다. <br/&gt; 참고 : 모델링 소프트웨어는 글로벌 좌표계로 좌표 시스템을 지역에서 좌표 변환을 가능하게 예를 명령 그림 5 참조하는 명령이 포함되어 있습니다. <ol><li> 포인트 4.1에 기재된 바와 같이 AMC (달러 %의 AA)에 대해 각도 견봉, 랜드 마크의 위치를 도시한다도 5a 참조. </li><li> 견봉 각도를 만드는 동적 시험 동안 각 시점에 대한 전역 좌표계 달러 %의 AA 가상 마커의 위치 변환 (AA), 랜드 마크 (도 5b) 다음 학적 모델링 명령을 사용하여 AA = 달러 %의 AA * AMC 및 OUTPUT (AA). </li><li> 반복 각각의 해부학 적 랜드 마크에 대한 4.4.2 단계를 반복합니다. </li></ol></li><li> 다음 학적 모델링 명령을 사용하여 지정된 강체 축별로을 나타내는 중요한 지표 사이의 단위 벡터를 계산함으로써 흉부 및 견갑골 대한 로컬 좌표계를 정의 견갑골 = [AA, TS-AA, AA-AI, zxy] . 흉부 = [IJ, MUTHX-MLTHX, IJ-C7, YZX], MUTHX는 IJ과 C7 랜드 마크 사이의 중간 지점이며 MLTHX은 PX 및 T8 랜드 마크 사이의 중간 지점이다. 참고 : 축 정의는 역학의 국제 학회 &#39;(ISB) 추천 (33) (표 1 및 그림 6)을 기반으로합니다. <ol><li> 비슷한 방법을 사용하여, 33 ISB 권장 상완골가 &#39;옵션 2&#39;를 사용하는 로컬 좌표계를 정의한다. 참고 : 옵션 2는 gleohumeral 관절 센터에 의해 형성된 충분한 비행기, 팔꿈치 관절 센터 및 척골 경상 돌기가 필요 팔꿈치 굴곡의 정도 필요하다 즉. 전체 참가자가 팔꿈치 확장 다가 가면 상완골 축가 불안정해질 수 있으므로 &#39;옵션 1&#39;(표 1)를 사용하여야한다. 우 등의 알을 참조하십시오. (2005) 자세한 내용은. </li></ol></li><li> 동적 시험 동안 각 시점에 대한 흉부 견갑골의 상대적 방향을 결정다음 학적 모델링 명령을 사용하여 33 내회전 (Y), 상방으로 회전 (X &#39;)와 후방 경사 (Z&#39; &#39;)의 회전 시퀀스로 오일러 각도 분해법을 사용 : ScapularKin = - &lt;흉부 견갑골, YXZ&gt; ( 그림 7). </li><li> Y의 비 카단 회전 시퀀스 (고도의 평면), X &#39;(고도) 및 Y&#39; &#39;(축 회전) 36 중요한 학적 모델링 소프트웨어를 사용하여 사용하여 동적 시험 중에 흉부에 대하여 반경 방향을 결정한다. 참고 : 매크로이 원고에 사용되는기구 학적 모델링 소프트웨어 내에서 비​​ 카르 회전 순서를 결정하기 위해 제조업체에서 다운로드 할 수 있습니다. </li></ol><img alt="표 1" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51717/51717table1.jpg" width="600" /> IJ과 C7 사이 MUTHX는 = 중​​간 지점. PX 및 T8 사이 MLTHX는 = 중​​간 지점. GH = GLenohumeral 관절 센터. ELJC = 팔꿈치 관절 센터. 수학 연산자 : 두 벡터의 외적 = ^ || = 벡터의 절대 값 표 1 : 각각의 로컬 세그먼트에 대한 경질 좌표계. 5. 데이터 감소와 분석 주 : 다음 데이터 환원 및 분석 단계는 데이터 매트릭스 조정할 수있다 (예컨대 MATLAB 등) 수치 모델링 소프트웨어에서 수행된다. 운동 학적 데이터가 고도와 상완골 운동의 저하 단계, 운동의 각 단계에 대한 정규화 된 시간으로 나누어 져, 다음 견갑골 운동은 상완골 상승 각도를 기준으로 표시됩니다. <ol><li> (그림 8) 아래에 설명 된대로 상완골 고도의 상승과 하강의 위상을 결정합니다. 이 단계는 상완골 앙각 (그림 8)의 각속도에서 결정된다. ElevationLoweringPhases.m 함수를 참조파일. <ol><li> 상완골 각​​속도 상완골 최대 각속도의 임계치 2 %를 초과하면 상완 고도의 시작을 결정한다. </li><li> 상완골 각​​속도 아래의 최대 상완골 각​​속도의 2 %로 떨어질되는 시점, 또는 때 상완골 해발 고도가 120 ℃를 초과하는 고도 단계의 끝을 확인합니다. </li><li> 각속도 아래 최소 각속도 또는 상완 입면도를 120 ° 이하로 떨어지는 시점에서의 2 %로 떨어질 때 상완골 위상 저하의 시작을 결정한다. </li><li> 각속도 각속도 최소 2 %를 초과하면 하강 단계의 끝을 결정한다. </li></ol></li><li> 데이터 지점 (101) (도 9)에 이동의 각 단계에 운동 학적 데이터를 보간함으로써 데이터를 정상화. Time_normalisation.m 기능 파일을 참조하십시오. </li><li> 대 상승 R 팔 각도 (도) 플롯에 의해 상완골 상승과 관련하여 견갑골 운동 익스프레스otation (도) (그림 10). PlotScapHumRhythm.m 기능 파일을 참조하십시오. </li></ol>

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	<li>Kibler, W. B., 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=Clinical+implications+of+scapular+dyskinesis+in+shoulder+injury:+the+2013+consensus+statement+from+the+'scapular+summit'.">Clinical implications of scapular dyskinesis in shoulder injury: the 2013 consensus statement from the 'scapular summit'.</a> British Journal of Sports Medicine. 47, 877-885 (2013).</li><li>Luckasiewicz, A. C., McClure, P. W., Michener, L. A., Pratt, N., Sennett, B. <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+3-dimensional+scapular+position+and+orientation+between+subjects+with+and+without+shoulder+impingement.">Comparison of 3-dimensional scapular position and orientation between subjects with and without shoulder impingement.</a> Journal of Orthopaedic &amp; Sports Physical Therapy. 29, 574-586 (1999).</li><li>Ludewig, P. M., Cook, 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=Alterations+in+shoulder+kinematics+and+associated+muscle+activity+in+people+with+symptoms+of+shoulder+impingement.">Alterations in shoulder kinematics and associated muscle activity in people with symptoms of shoulder impingement.</a> Physical Therapy. 80, 276-291 (2000).</li><li>McClure, P. W., Bialker, J., Neff, N., Williams, G., Karduna, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shoulder+function+and+3-dimensional+kinematics+in+people+with+shoulder+impingement+syndrome+before+and+after+a+6-week+exercise+program.">Shoulder function and 3-dimensional kinematics in people with shoulder impingement syndrome before and after a 6-week exercise program.</a> Physical Therapy. 84, 832-848 (2004).</li><li>Lin, J. J., 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=Functional+activity+characteristics+of+individuals+with+shoulder+dysfunctions.">Functional activity characteristics of individuals with shoulder dysfunctions.</a> Journal of Electromyography and Kinesiology. 15, 576-586 (2005).</li><li>Tate, A. R., McClure, P. W., Kareha, S., Irwin, D., Barbe, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+clinical+method+for+identifying+scapular+dykinesis,+Part+2:+Validity.">A clinical method for identifying scapular dykinesis, Part 2: Validity.</a> Journal of Athletic Training. 44, 165-173 (2009).</li><li>Timmons, M. K., 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=Scapular+kinematics+and+subacromial-impingement+syndrome:+a+meta-analysis.">Scapular kinematics and subacromial-impingement syndrome: a meta-analysis.</a> Journal of Sports Rehabilitation. 21, 354-370 (2012).</li><li>Endo, K. Y. K., Yasui, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+age+on+scapulo-thoracic+orientation.">Influence of age on scapulo-thoracic orientation.</a> Clinical Biomechanics. 16, 1009-1013 (2004).</li><li>Lovern, B., Stroud, L. A., Evans, R. O., Evans, S. L., Holt, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+tracking+of+the+scapula+using+skin-mounted+markers.">Dynamic tracking of the scapula using skin-mounted markers.</a> Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers. 223, 823-831 (2009).</li><li>Inman, V. T., Sanders, J. B., Abbott, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observations+on+the+function+of+the+shoulder+joint.">Observations on the function of the shoulder joint.</a> Journal of Bone and Joint Surgery (Am). 26, 1-30 (1944).</li><li>Saha, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanics+of+elevation+of+the+glenohumeral+joint.">Mechanics of elevation of the glenohumeral joint.</a> Acta Orthopaedica Scandanavia. 44, 668 (1973).</li><li>Freedman, L., Munro, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abduction+of+the+arm+in+the+scapular+plane:+scapular+and+glenohumeral+movements.+A+roentgenographic+study.">Abduction of the arm in the scapular plane: scapular and glenohumeral movements. A roentgenographic study.</a> Journal of Bone and Joint Surgery (Am). 48, 1503-1510 (1966).</li><li>Poppen, N. K., Walker, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normal+and+abnormal+motion+of+the+shoulder.">Normal and abnormal motion of the shoulder.</a> Journal of Bone and Joint Surgery (Am). 58, 195-201 (1976).</li><li>Graichen, H., 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=Magnetic+resonance-based+motion+analysis+of+the+shoulder+during+elevation).">Magnetic resonance-based motion analysis of the shoulder during elevation).</a> Clinical Orthopedic Related Research. 370, 154-163 (2000).</li><li>Youdas, J. W., Carey, J. R., Garrett, T. R., Suman, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reliability+of+goniometric+measurements+of+active+arm+elevation+in+the+scapula+plane+obtained+in+a+clinical+setting.">Reliability of goniometric measurements of active arm elevation in the scapula plane obtained in a clinical setting.</a> Arch. Phys. Med. Rehabil. 75, 1137-1144 (1994).</li><li>Doody, S. G., Freedman, L., Waterland, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shoudler+movement+during+abduction+in+the+scapula+plane.">Shoudler movement during abduction in the scapula plane.</a> Arch. Phys. Med. Rehabil. 51, 595-604 (1970).</li><li>Karduna, A. R., McClure, P. W., Michener, L. A., Sennett, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+measurements+of+three-dimensional+scapular+kinematics:+a+validation+study.">Dynamic measurements of three-dimensional scapular kinematics: a validation study.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 123, 184-191 (2001).</li><li>McClure, P. W., Michener, L. A., Sennett, B., Karduna, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+3-dimensional+measurement+of+scapular+kinematics+during+dynamic+movements+in+vivo.">Direct 3-dimensional measurement of scapular kinematics during dynamic movements in vivo.</a> Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 10, 269-277 (2001).</li><li>Bourne, D. A., Choo, A. M. T., Regan, W. D., MacIntyre, D. L., Oxland, T. R. <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+rotation+of+the+scapula+during+functional+movements:+an+in+vivo+study+in+healthy+volunteers.">Three-dimensional rotation of the scapula during functional movements: an in vivo study in healthy volunteers.</a> Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 16, 150-162 (2007).</li><li>Braman, J. P., Engel, S. C., LaPrade, R. F., Ludewig, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+assessment+of+scapulohumeral+rhythm+during+unconstrained+overhead+reaching+in+asymptomatic+subjects.">In vivo assessment of scapulohumeral rhythm during unconstrained overhead reaching in asymptomatic subjects.</a> Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 16, 960-967 (2009).</li><li>Ludewig, P. M., Hassett, D. R., LaPrade, R. F., Camargo, J. A., Braman, J. P. <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+scapular+local+coordinate+systems.">Comparison of scapular local coordinate systems.</a> Clinical Biomechanics. 25, 415-421 (2010).</li><li>Ludewig, P. 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=Motion+of+the+shoulder+complex+during+multiplanar+humeral+elevation.">Motion of the shoulder complex during multiplanar humeral elevation.</a> The Journal of Bone and Joint Surgery. 91, 378-389 (2009).</li><li>Johnson, G. R., Stuart, P. R., Mitchell, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+the+measurement+of+three-dimensional+scapular+movement.">A method for the measurement of three-dimensional scapular movement.</a> Clinical Biomechanics. 8, 269-274 (1993).</li><li>Helm, F. C., Pronk, G. M. <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+recording+and+description+of+motions+of+the+shoulder+mechanism.">Three-dimensional recording and description of motions of the shoulder mechanism.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 117, 27-40 (1995).</li><li>McQuade, K. J., Smidt, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+Scapulohumeral+rhythm:+The+effects+of+external+resistance+during+elevation+of+the+arm+in+the+scapular+plane.">Dynamic Scapulohumeral rhythm: The effects of external resistance during elevation of the arm in the scapular plane.</a> Journal of Orthopaedic &amp; Sports Physical Therapy. 27, 9 (1998).</li><li>Matsui, K., Shimada, K., Andrew, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deviation+of+skin+marker+from+bone+target+during+movement+of+the+scapula.">Deviation of skin marker from bone target during movement of the scapula.</a> Journal of Orthopaedic Science. 11, 180-184 (2006).</li><li>Meskers, C. G. M., Jvan de Sande, M. A., de Groot, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+between+tripod+and+skin-fixed+recording+of+scapular+motion.">Comparison between tripod and skin-fixed recording of scapular motion.</a> J. Biomech. 40, 941-948 (2007).</li><li>Andel, C. J., van Hutten, K., Eversdijk, M., Veeger, D. J., Harlaar, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recording+scapular+motion+using+an+acromion+marker+cluster.">Recording scapular motion using an acromion marker cluster.</a> Gait and Posture. 29, 123-128 (2009).</li><li>Warner, M. B., Chappell, P. H., Stokes, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+scapular+kinematics+during+arm+lowering+using+the+acromion+marker+cluster.">Measuring scapular kinematics during arm lowering using the acromion marker cluster.</a> Hum. Mov. Sci. 31, 386-396 (2012).</li><li>Worsley, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+control+retraining+exercises+for+shoulder+impingement:+effects+on+function,+muscle+activation,+and+biomechanics+in+young+adults.">Motor control retraining exercises for shoulder impingement: effects on function, muscle activation, and biomechanics in young adults.</a> Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 22, e11-e19 (2013).</li><li>Shaheen, A. F., Alexander, C. M., Bull, A. M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+attachment+position+and+shoulder+orientation+during+calibration+on+the+accuracy+of+the+acromial+tracker.">Effects of attachment position and shoulder orientation during calibration on the accuracy of the acromial tracker.</a> J. Biomech. 44, 1410-1413 (2011).</li><li>Prinold, J. A. I., Shaheen, A. F., Bull, A. M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skin-fixed+scapula+trackers:+A+comparison+of+two+dynamic+methods+across+a+range+of+calibration+positions.">Skin-fixed scapula trackers: A comparison of two dynamic methods across a range of calibration positions.</a> J. Biomech. 44, 2004-2007 (2011).</li><li>Wu, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ISB+recommendation+on+definitions+of+joint+coordinate+systems+of+the+various+joints+for+the+reporting+of+human+joint+motion+-+Part+II:+shoulder,+elbow,+wrist+and+hand.">ISB recommendation on definitions of joint coordinate systems of the various joints for the reporting of human joint motion - Part II: shoulder, elbow, wrist and hand.</a> J. Biomech. 38, 981-992 (2005).</li><li>Karduna, A. R., McClure, P. W., Michener, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scapular+kinematics:+effects+of+altering+the+Euler+angle+sequence+of+rotations.">Scapular kinematics: effects of altering the Euler angle sequence of rotations.</a> J. Biomech. 33, 1063-1068 (2000).</li><li>Veeger, H. E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+position+of+the+rotation+center+of+the+glenohumeral+joint.">The position of the rotation center of the glenohumeral joint.</a> J. Biomech. 33, 1711-1715 (2000).</li><li>Doorenbosch, C. A. M., Harlaar, J., Veeger, H. E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+globe+system:+an+unambiguous+description+of+shoulder+positions+in+daily+life+movements.">The globe system: an unambiguous description of shoulder positions in daily life movements.</a> J. Rehabil. Res. Dev. 40, 147-156 (2003).</li><li>Kadaba, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repeatability+of+kinematic,+kinetic,+and+electromyographic+data+in+normal+adult+gait.">Repeatability of kinematic, kinetic, and electromyographic data in normal adult gait.</a> Journal of Orthopaedic Research. 7, 849-860 (1989).</li><li>Schwartz, M. H., Trost, J. P., Wervey, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+and+management+of+errors+in+quantitative+gait+data.">Measurement and management of errors in quantitative gait data.</a> Gait and Posture. 20, 196-203 (2004).</li><li>Jaspers, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+reliability+of+upper+limb+kinematics+in+children+with+hemiplegic+cerebral+palsy.">The reliability of upper limb kinematics in children with hemiplegic cerebral palsy.</a> Gait and Posture. 33, 568-575 (2011).</li><li>Thigpen, C. A., Gross, M. T., Karas, S. G., Garrett, W. E., Yu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+repeatability+of+scapular+rotations+across+three+planes+of+humeral+elevation.">The repeatability of scapular rotations across three planes of humeral elevation.</a> Research in Sports Medicine. 13, 181-198 (2005).</li><li>Groot, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+variability+of+shoulder+motions+recorded+by+means+of+palpation.">The variability of shoulder motions recorded by means of palpation.</a> Clinical Biomechanics. 12, 461-472 (1997).</li></ol>

None of the authors had any affiliation with any organization that could influence the outcome of this work.

견갑골 운동학을 결정하기위한 방법론의 선택은 중요하고, 유효성 및 안정성 연구 연구에 대한 적합성을 고려하여이 주어져야한다. 다양한 방법이 문헌에 걸쳐 채택되었다하지만 각각의 방법은 한계가있다. 견봉 마커 클러스터 견갑골 비 침습적 동적 운동 학적 측정을 제공함으로써 이러한 2D 영상이나 견갑골의 위치의 해석을 필요로하는 반복에서 투영 오차 이들 한계들을 극복한다. 그러나, AM...

견갑골 운동의 목적, 정량적 측정은 어깨 충돌 2-8에서 관찰 팔 상승 중에 이러한 감소 위쪽으로 회전 후방 경사와 같은 어깨 장애 1과 관련된 비정상적인 운동 패턴에 대한 평가를 제공 할 수 있습니다. 견갑골 운동학의 측정은, 그러나, 피부 표면 아래의 (1)의 깊은 골의 위치와 글라이딩 특성상 어렵다. 이 피부 표면 (9) 아래에 미끄러으로 적절하게 견갑골을 추적하지 않습니다 해부학 적 이상 반사 마커를 부착 일반적인 운동 측정 기술. 다양한 방법을 포함하여 이러한 어려움을 극복하기 위해 문헌에 걸쳐 채택되었다; 영상 (X 선이나 자기 공명) 10-14, 15, 16, 뼈 핀 17 ~ 22, 수동 촉진 23, 24, 및 견봉 방법 3,5,19,25를 고니 오 미터. 각 방법은, 그러나, 등의 제한이 있습니다 : 예를방사선 브라케팅 프로그램은, 2 차원 영상 기반 분석의 경우 투영 오차가 견갑골의 위치의 주관적 해석을 반복되어야하는 자연에서 정적이거나 (예를 들어 뼈 극) 고도로 침습. 이러한 어려움들을 극복하기위한 솔루션은 전자기 센서 견봉 25의 척추에서 이어지는 견갑골 가장 측면부에서 전방으로 연장되는 뼈의 평탄 부의 평탄 부에 부착되는 견봉 방법을 사용하는 것이다 견갑골. 견봉 방법을 사용 배후 아이디어는 원리가 견봉 견갑골 (26)의 다른 부위에 비하여 피부 움직임 아티팩트의 최소량을 가지고 도시 된 바와 같이, 피부의 움직임 아티팩트를 감소시키는 것이다. 견봉 방법은 비 침습적이며 견갑골 운동학 동적 3 차원 계측을 제공한다. 검증 연구는 팔 엘 동안 120 °까지 유효한 것으로 견봉 방법을 보여 주었다evation 단계 전자기 센서 17,27를 사용하여. 마커 기반 모션 캡처 장치를 클러스터 견봉 마커 클러스터 (AMC)에 배치 마커의 시리즈를 사용하는 경우, 필수이며 액티브 마커 모션 캡쳐 시스템 (28)을 사용할 때 유효한 것으로 도시되었으며, 패시브 마커를 사용하는 동안 승강 아암과 아암 (29)을 낮추는 동안 모션 캡쳐 시스템. 견갑골 운동을 측정하기위한 패시브 마커 모션 캡쳐 디바이스와 AMC의 사용은 숄더 (30)의 충돌을 해결하기 위해 다음과 같은 개입 견갑골 운동의 변화를 평가하기 위해 사용되어왔다. 이 방법의 유효 사용하지만 정확하게 마커의 클러스터에 적용 할 수있는 능력에 따라, 위치가있는 움직임의 유효 범위 내에있는 해부학 32 보장 팔의 움직임을 보정 결과 (31)에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다 (즉, 120 ° 팔 높이) 29 이하. 그것활성 마커 기반 모션 캡쳐 시스템을 사용하는 경우에도 마커 클러스터의 재 적용을 제안되었으며, 견갑골 후방 경사 (28)에 대한 오류 증가의 원인 인 것으로 밝혀졌다. 그것은 견갑골 운동학 안정된 측정 값을 제공하도록 보장 견봉 방법의 일 간의 신뢰성을 확립하는 것이 중요하다. 측정에 의한 개입 견갑골 운동의 변화를 가능하게하도록 보장 신뢰성, 예를 들어, 측정 및 검사한다. 견갑골 운동학을 측정하는 데 사용되는 방법은 다른 곳에 29,33 설명되었다; 본 연구의 목적은 오류의 잠재적 인 소스로 고려하여, 패시브 마커 모션 캡쳐 시스템을 이용하여이 방법을 적용하기위한 단계별 안내 및 참조 도구를 제공하고, 측정 방법의 신뢰도를 검사했다 .

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="583">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:81px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Passive marker capture system</td>
			<td style="width:81px;">Vicon Motion Systems</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Nexus</td>
			<td style="width:81px;">Vicon Motion Systems</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Data capture software</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Bodybuilder</td>
			<td style="width:81px;">Vicon Motion Systems</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Modeling software</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">14 mm retro reflective markers</td>
			<td style="width:81px;">Vicon Motion Systems</td>
			<td style="width:119px;">VACC-V162B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">6.5mm retro reflective markers</td>
			<td style="width:81px;">Vicon Motion Systems</td>
			<td style="width:119px;">VACC-V166</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Calibration wand</td>
			<td style="width:81px;">Vicon Motion Systems</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Plastic base</td>
			<td style="width:81px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Constructed &#39;in-house&#39;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Matlab</td>
			<td style="width:81px;">Mathworks</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Numerical modelling software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measurement of dynamic scapular kinematics using an acromion marker cluster to minimize skin movement artifact

동적 견갑골 운동학 측정 인해 피부 표면 아래 견갑골의 슬라이딩 특성으로 복잡하다. 연구의 목적은 명확 수동 마커 모션 캡쳐 시스템을 사용할 때 측정의 유효성과 안정성에 영향을 미칠 수있는 오류의 근원을 고려하여, 견갑골 운동학을 결정 견봉 마커 클러스터 (AMC) 방법을 서술 하였다. AMC 방식은 견갑골 운동학 유효한 측정을 얻을 수있다 마커 클러스터에 대하여 후방 견봉 위에, 및 해부학 적 교정을 통해 마커의 클러스터를 투입하는 것. 방법의 신뢰성은 120 °로, 그들은 팔 높이를 수행으로 15 건강한 사람들 (세 19-38년, 여덟 남성)의 그룹 이틀 사이에 조사하고, 정면, 견갑골과 시상면의 저하되었다. 결과 사이의 일 신뢰성이 멀티 포트 위쪽으로 견갑골 회전 (계수에 대한 좋은 것으로 나타났다이플 상관 관계; CMC = 0.92)과 팔 상승 단계에서 내부 회전 (= 0.53 CMC)에 대한 후방 경사 (CMC = 0.70)하지만 공정. 파형 오류가 내부 회전 (5.4 ° ° 7.3)에 비해 위쪽으로 회전 (4.4 ° ~ 2.7 °) 및 후방 경사 (1.3 ° ° 2.8)에 대한 낮았다. 하강 단계에서 신뢰성을 높이 단계에서 관찰 된 결과와 비교했다. 본 연구에 제시된 프로토콜에 부착되어있는 경우, AMC가 고도와 팔 운동의 하강 단계에서 상방으로 회전하고, 후방 경사의 측정 신뢰성을 제공한다.

아니 어깨, 목 또는 팔 부상의 역사를 알고 있었던 다섯 참가자들은 연구 (표 2)에 채용되었다. 내부 평가자 (사이 일) 신뢰성을 평가하기 위해, 참가자는 최소 24 시간 7 일 최대에 의해 분리 된 두 개의 데이터 수집 세션에 참석했다. 위에서 설명한 바와 같이, 각 데이터 수집 세션 중에 동일 연구자들은 반사 마커 견봉 마커 클러스터 및 해부학 적 경계표 교정을 부착하기위한 프로토콜...

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

이 보고서는 수동 마커 모션 캡쳐 디바이스를 사용할 때 견갑골 운동학을 얻는 견봉 마커 클러스터 방법을 채용하는 방법의 세부 사항을 제공한다. 문헌에 기술 된 바와 같이,이 방법은 피부의 움직임 아티팩트를 최소화 견갑골 운동학, 비 침습성, 강력한 입체 동적 및 유효 측정을 제공한다.

피부 운동 아티팩트를 최소화하기 위해 견봉 마커 클러스터를 사용하여 동적 스카풀라 운동학의 측정

The measurement of dynamic scapular kinematics is complex due to the sliding nature of the scapula beneath the skin surface. The aim of the study was to ...

measurement-dynamic-scapular-kinematics-using-an-acromion-marker

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

19.1K 조회수.  University of Southampton.  이 보고서는 수동 마커 모션 캡쳐 디바이스를 사용할 때 견갑골 운동학을 얻는 견봉 마커 클러스터 방법을 채용하는 방법의 세부 사항을 제공한다. 문헌에 기술 된 바와 같이,이 방법은 피부의 움직임 아티팩트를 최소화 견갑골 운동학, 비 침습성, 강력한 입체 동적 및 유효 측정을 제공한다. 

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Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1&beta; using a Whole Blood Stimulation Assay

Inflammatory processes resulting from the secretion of soluble mediators by immune cells, lead to various manifestations in skin, joints and other tissues as well as altered cytokine homeostasis. The innate immune system plays a crucial role in recognizing pathogens and other endogenous danger stimuli. One of the major cytokines released by innate immune cells is Interleukin (IL)-1. Therefore, we utilize a whole blood stimulation assay in order to measure the secretion of inflammatory cytokines and specifically of the pro-inflammatory cytokine IL-1&beta; 1, 2, 3.
Patients with genetic dysfunctions of the innate immune system causing autoinflammatory syndromes show an exaggerated release of mature IL-1&beta; upon stimulation with LPS alone. In order to evaluate the innate immune component of patients who present with inflammatory-associated pathologies, we use a specific immunoassay to detect cellular immune responses to pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), such as the gram-negative bacterial endotoxin, lipopolysaccharide (LPS). These PAMPs are recognized by pathogen recognition receptors (PRRs), which are found on the cells of the innate immune system 4, 5, 6, 7. A primary signal, LPS, in conjunction with a secondary signal, ATP, is necessary for the activation of the inflammasome, a multiprotein complex that processes pro-IL-1&beta; to its mature, bioactive form 4, 5, 6, 8, 9, 10.
The whole blood assay requires minimal sample manipulation to assess cytokine production when compared to other methods that require labor intensive isolation and culturing of specific cell populations. This method differs from other whole blood stimulation assays; rather than diluting samples with a ratio of RPMI media, we perform a white blood cell count directly from diluted whole blood and therefore, stimulate a known number of white blood cells in culture 2. The results of this particular whole blood assay demonstrate a novel technique useful in elucidating patient cohorts presenting with autoinflammatory pathophysiologies.

Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1&#946; using a Whole Blood Stimulation Assay

We describe a simple immunoassay to measure the production of pro-inflammatory cytokines, such as IL-1 beta production, in patients presenting with autoinflammatory phenotypes. By activating cells in whole blood cultures with pathogen-associated molecular patterns, specifically with lipopolysaccharide, cytokine secretion can be conveniently evaluated in whole blood supernatants.

전체 혈액 자극 분석을 사용하여 프로 염증성 시토킨 IL - 1β의 정확하고 간단한 측정

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

연구

의학

Quantitative Visualization and Detection of Skin Cancer Using Dynamic Thermal Imaging

In 2010 approximately 68,720 melanomas will be diagnosed in the US alone, with around 8,650 resulting in death 1. To date, the only effective treatment for melanoma remains surgical excision, therefore, the key to extended survival is early detection 2,3. Considering the large numbers of patients diagnosed every year and the limitations in accessing specialized care quickly, the development of objective in vivo diagnostic instruments to aid the diagnosis is essential. New techniques to detect skin cancer, especially non-invasive diagnostic tools, are being explored in numerous laboratories. Along with the surgical methods, techniques such as digital photography, dermoscopy, multispectral imaging systems (MelaFind), laser-based systems (confocal scanning laser microscopy, laser doppler perfusion imaging, optical coherence tomography), ultrasound, magnetic resonance imaging, are being tested. Each technique offers unique advantages and disadvantages, many of which pose a compromise between effectiveness and accuracy versus ease of use and cost considerations. Details about these techniques and comparisons are available in the literature 4.
Infrared (IR) imaging was shown to be a useful method to diagnose the signs of certain diseases by measuring the local skin temperature. There is a large body of evidence showing that disease or deviation from normal functioning are accompanied by changes of the temperature of the body, which again affect the temperature of the skin 5,6. Accurate data about the temperature of the human body and skin can provide a wealth of information on the processes responsible for heat generation and thermoregulation, in particular the deviation from normal conditions, often caused by disease. However, IR imaging has not been widely recognized in medicine due to the premature use of the technology 7,8 several decades ago, when temperature measurement accuracy and the spatial resolution were inadequate and sophisticated image processing tools were unavailable. This situation changed dramatically in the late 1990s-2000s. Advances in IR instrumentation, implementation of digital image processing algorithms and dynamic IR imaging, which enables scientists to analyze not only the spatial, but also the temporal thermal behavior of the skin 9, allowed breakthroughs in the field.
In our research, we explore the feasibility of IR imaging, combined with theoretical and experimental studies, as a cost effective, non-invasive, in vivo optical measurement technique for tumor detection, with emphasis on the screening and early detection of melanoma 10-13. In this study, we show data obtained in a patient study in which patients that possess a pigmented lesion with a clinical indication for biopsy are selected for imaging. We compared the difference in thermal responses between healthy and malignant tissue and compared our data with biopsy results. We concluded that the increased metabolic activity of the melanoma lesion can be detected by dynamic infrared imaging.

We demonstrated that malignant pigmented lesions with increased metabolic activity generate quantifiable amounts of heat and the measurement of the transient thermal response of the skin to a cooling excitation allows quantitative identification of melanoma and other skin cancers (vs. non-proliferative nevi) at an early stage of the disease.

양적 시각화 및 동적 써멀 이미징을 사용하여 피부암의 감지

In 2010 approximately 68,720 melanomas will be diagnosed in the US alone, with around 8,650 resulting in death 1. To date, the only effective treatment ...

The Measurement and Treatment of Suppression in Amblyopia

Amblyopia, a developmental disorder of the visual cortex, is one of the leading causes of visual dysfunction in the working age population. Current estimates put the prevalence of amblyopia at approximately 1-3%1-3, the majority of cases being monocular2. Amblyopia is most frequently caused by ocular misalignment (strabismus), blur induced by unequal refractive error (anisometropia), and in some cases by form deprivation.
Although amblyopia is initially caused by abnormal visual input in infancy, once established, the visual deficit often remains when normal visual input has been restored using surgery and/or refractive correction. This is because amblyopia is the result of abnormal visual cortex development rather than a problem with the amblyopic eye itself4,5 . Amblyopia is characterized by both monocular and binocular deficits6,7 which include impaired visual acuity and poor or absent stereopsis respectively. The visual dysfunction in amblyopia is often associated with a strong suppression of the inputs from the amblyopic eye under binocular viewing conditions8. Recent work has indicated that suppression may play a central role in both the monocular and binocular deficits associated with amblyopia9,10 .
Current clinical tests for suppression tend to verify the presence or absence of suppression rather than giving a quantitative measurement of the degree of suppression. Here we describe a technique for measuring amblyopic suppression with a compact, portable device11,12 . The device consists of a laptop computer connected to a pair of virtual reality goggles. The novelty of the technique lies in the way we present visual stimuli to measure suppression. Stimuli are shown to the amblyopic eye at high contrast while the contrast of the stimuli shown to the non-amblyopic eye are varied. Patients perform a simple signal/noise task that allows for a precise measurement of the strength of excitatory binocular interactions. The contrast offset at which neither eye has a performance advantage is a measure of the "balance point" and is a direct measure of suppression. This technique has been validated psychophysically both in control13,14 and patient6,9,11 populations.
In addition to measuring suppression this technique also forms the basis of a novel form of treatment to decrease suppression over time and improve binocular and often monocular function in adult patients with amblyopia12,15,16 . This new treatment approach can be deployed either on the goggle system described above or on a specially modified iPod touch device15.

Amblyopia is a developmental disorder of the visual cortex that is often accompanied by strong suppression of one eye. We present a new technique for measuring and treating interocular suppression in patients with amblyopia that can be deployed using virtual reality goggles or a portable iPod Touch device.

약시의 억제의 측정 및 치료

Amblyopia, a developmental disorder of the visual cortex, is one of the leading causes of visual dysfunction in the working age population. Current ...

Movement Retraining using Real-time Feedback of Performance

Any modification of movement - especially movement patterns that have been honed over a number of years - requires re-organization of the neuromuscular patterns responsible for governing the movement performance. This motor learning can be enhanced through a number of methods that are utilized in research and clinical settings alike. In general, verbal feedback of performance in real-time or knowledge of results following movement is commonly used clinically as a preliminary means of instilling motor learning. Depending on patient preference and learning style, visual feedback (e.g. through use of a mirror or different types of video) or proprioceptive guidance utilizing therapist touch, are used to supplement verbal instructions from the therapist. Indeed, a combination of these forms of feedback is commonplace in the clinical setting to facilitate motor learning and optimize outcomes.
Laboratory-based, quantitative motion analysis has been a mainstay in research settings to provide accurate and objective analysis of a variety of movements in healthy and injured populations. While the actual mechanisms of capturing the movements may differ, all current motion analysis systems rely on the ability to track the movement of body segments and joints and to use established equations of motion to quantify key movement patterns. Due to limitations in acquisition and processing speed, analysis and description of the movements has traditionally occurred offline after completion of a given testing session.
This paper will highlight a new supplement to standard motion analysis techniques that relies on the near instantaneous assessment and quantification of movement patterns and the display of specific movement characteristics to the patient during a movement analysis session. As a result, this novel technique can provide a new method of feedback delivery that has advantages over currently used feedback methods.

Retraining abnormal movement patterns following injury or disease is a key component of physical rehabilitation. Recent advances in technology have permitted accurate assessment of movement during a variety of tasks, with near instantaneous quantification of results. This provides new opportunities for modification of faulty movement patterns in real time.

운동은 성능의 실시간 피드백을 사용하여 재교육

Any modification of movement - especially movement patterns that have been honed over a number of years - requires re-organization of the neuromuscular ...

Using Quantitative Real-time PCR to Determine Donor Cell Engraftment in a Competitive Murine Bone Marrow Transplantation Model

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules that regulate HSCs. In these transplant model systems, the function of HSCs is determined by the ability of these cells to engraft and reconstitute lethally irradiated recipient mice. Commonly, the donor cell contribution/engraftment is measured by antibodies to donor- specific cell surface proteins using flow cytometry. However, this method heavily depends on the specificity and the ability of the cell surface marker to differentiate donor-derived cells from recipient-originated cells, which may not be available for all mouse strains. Considering the various backgrounds of genetically modified mouse strains in the market, this cell surface/ flow cytometry-based method has significant limitations especially in mouse strains that lack well-defined surface markers to separate donor cells from congenic recipient cells. Here, we reported a PCR-based technique to determine donor cell engraftment/contribution in transplant recipient mice. We transplanted male donor bone marrow HSCs to lethally irradiated congenic female mice. Peripheral blood samples were collected at different time points post transplantation. Bone marrow samples were obtained at the end of the experiments. Genomic DNA was isolated and the Y chromosome specific gene, Zfy1, was amplified using quantitative Real time PCR. The engraftment of male donor-derived cells in the female recipient mice was calculated against standard curve with known percentage of male vs. female DNAs. Bcl2 was used as a reference gene to normalize the total DNA amount. Our data suggested that this approach reliably determines donor cell engraftment and provides a useful, yet simple method in measuring hematopoietic cell reconstitution in murine bone marrow transplantation models. Our method can be routinely performed in most laboratories because no costly equipment such as flow cytometry is required.

Determining donor cell engraftment presents a challenge in mouse bone marrow transplant models that lack well-defined phenotypical markers. We described a methodology to quantify male donor cell engraftment in female transplant recipient mice. This method can be used in all mouse strains for the study of HSC functions.

경쟁 손쥐 골수 이식 모델에서 기증자 세포 Engraftment를 확인하려면 수량 실시간 PCR을 사용하여

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules ...

Video Movement Analysis Using Smartphones (ViMAS): A Pilot Study

The use of smartphones in clinical practice is steadily increasing with the availability of low cost/freely available &#34;apps&#34; that could be used to assess human gait. The primary aim of this manuscript is to test the concurrent validity of kinematic measures recorded by a smartphone application in comparison to a 3D motion capture system in the sagittal plane. The secondary aim was to develop a protocol for clinicians on the set up of the smartphone camera for video movement analysis.
The sagittal plane knee angle was measured during heel strike and toe off events using the smart phone app and a 3D motion-capture system in 32 healthy subjects. Three trials were performed at near (2-m) and far (4-m) smartphone camera distances. The order of the distances was randomized. Regression analysis was performed to estimate the height of the camera based on either the subject&#39;s height or leg length.
Absolute measurement errors were least during toe off (3.12 &#177; 5.44 degrees) compared to heel strike (5.81 &#177; 5.26 degrees). There were significant (p &#60; 0.05) but moderate agreements between the application and 3D motion capture measures of knee angles. There were also no significant (p &#62; 0.05) differences between the absolute measurement errors between the two camera positions. The measurement errors averaged between 3 - 5 degrees during toe off and heel strike events of the gait cycle.
The use of smartphone apps can be a useful tool in the clinic for performing gait or human movement analysis. Further studies are needed to establish the accuracy in measuring movements of the upper extremity and trunk.

Video Movement Analysis Using Smartphones ViMAS: A Pilot Study

This manuscript describes the method to test the concurrent validity of kinematic measures recorded by the smartphone application in comparison to a 3D motion capture system in the sagittal plane. This protocol will enable clinicians to set up smartphones for video capture of human movement.

비디오 운동 분석을 사용하여 스마트 폰 (ViMAS) : 파일럿 연구

The use of smartphones in clinical practice is steadily increasing with the availability of low cost/freely available &#34;apps&#34; that could be used to ...

3D Ultrasound Imaging: Fast and Cost-effective Morphometry of Musculoskeletal Tissue

The developmental goal of 3D ultrasound imaging (3DUS) is to engineer a modality to perform 3D morphological ultrasound analysis of human muscles. 3DUS images are constructed from calibrated freehand 2D B-mode ultrasound images, which are positioned into a voxel array. Ultrasound (US) imaging allows quantification of muscle size, fascicle length, and angle of pennation. These morphological variables are important determinants of muscle force and length range of force exertion. The presented protocol describes an approach to determine volume and fascicle length of m.&#160;vastus lateralis and m.&#160;gastrocnemius medialis. 3DUS facilitates standardization using 3D anatomical references. This approach provides a fast and cost-effective approach for quantifying 3D morphology in skeletal muscles. In healthcare and sports, information on the morphometry of muscles is very valuable in diagnostics and/or follow-up evaluations after treatment or training.

3D ultrasound imaging (3DUS) allows fast and cost-effective morphometry of musculoskeletal tissues. We present a protocol to measure muscle volume and fascicle length using 3DUS.

3 차원 초음파 영상: 골격 조직의 신속 하 고 비용 효율적인 Morphometry

The developmental goal of 3D ultrasound imaging (3DUS) is to engineer a modality to perform 3D morphological ultrasound analysis of human muscles. 3DUS ...

A Novel Approach to Overcome Movement Artifact When Using a Laser Speckle Contrast Imaging System for Alternating Speeds of Blood Microcirculation

The laser speckle contrast imager (LSCI) provides a powerful yet simple technique for measuring microcirculatory blood flow. Ideal for blood dynamic responses, the LSCI is used in the same way as a conventional Laser Doppler Imager (LDI). However, with a maximum skin depth of approximately 1 mm, the LSCI is designed to focus on mainly superficial blood flow. It is used to measure skin surface areas of up to 15 cm x 20 cm. The new technique introduced in this paper accounts for alternating speeds of microcirculations; i.e. both slow and fast flow flux measurement using the LSCI. The novel technique also overcomes LSCI&#39;s biggest shortcoming, which is high sensitivity to artifact movement. An adhesive opaque patch (AOP) is introduced for satisfactory recording of microcirculatory blood flow, by subtracting the LSCI signal from the AOP from the laser speckle skin signal. The optimal setting is also defined because the LSCI is most powerful when flux changes are measured relative to a reference baseline, with blood microcirculatory flux expressed as a percentage change from the baseline. These changes may be used for analyzing the status of the blood flow system.

This study introduces a novel technique for the measurement and analysis of alternating speeds of blood microcirculation in a single experiment using a laser speckle contrast imager.

레이저 반점 대비 미세 혈액의 속도 번갈아 위한 이미징 시스템을 사용 하는 경우 운동 유물을 극복 하는 새로운 접근 방식

The laser speckle contrast imager (LSCI) provides a powerful yet simple technique for measuring microcirculatory blood flow. Ideal for blood dynamic ...

Dynamic Measurement and Imaging of Capillaries, Arterioles, and Pericytes in Mouse Heart

Coronary arterial tone along with the opening or closing of the capillaries largely determine the blood flow to cardiomyocytes at constant perfusion pressure. However, it is difficult to monitor the dynamic changes of the coronary arterioles and the capillaries in the whole heart, primarily due to its motion and non-stop beating. Here we describe a method that enables monitoring of arterial perfusion rate, pressure and the diameter changes of the arterioles and capillaries in mouse right ventricular papillary muscles. The mouse septal artery is cannulated and perfused at a constant flow or pressure with the other dynamically measured. After perfusion with a fluorescently labeled lectin (e.g., Alexa Fluor-488 or -633 labeled Wheat-Germ Agglutinin, WGA), the arterioles and capillaries (and other vessels) in right ventricle papillary muscle and septum could be readily imaged. The vessel-diameter changes could then be measured in the presence or absence of heart contractions. When genetically encoded fluorescent proteins were expressed, specific features could be monitored. For examples, pericytes were visualized in mouse hearts that expressed NG2-DsRed. This method has provided a useful platform to study the physiological functions of capillary pericytes in heart. It is also suitable for studying the effect of reagents on the blood flow in heart by measuring the vascular/capillary diameter and the arterial luminal pressure simultaneously. This preparation, combined with a state-of-the-art optic imaging system, allows one to study the blood flow and its control at cellular and molecular level in the heart under near-physiological conditions.

Presented here is a protocol to study the coronary microcirculation in living murine heart tissue by ex vivo monitoring of the arterial perfusion pressure and flow that maintains the pressure, as well as vascular tree components including the capillary beds and pericytes, as the septal artery is cannulated and pressurized.

마우스 심장의 모세혈관, 동맥 및 페리사이클의 동적 측정 및 이미징

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

Standardized Rat Coronary Ring Preparation and Real-Time Recording of Dynamic Tension Changes Along Vessel Diameter

As a key event of cardiovascular system diseases, coronary artery disease (CAD) has been widely regarded as the main culprit of atherosclerosis, myocardial infarction, and angina pectoris, which seriously threaten the life and health of people all over the world. However, how to record the dynamic biomechanical characteristics of isolated blood vessels has long puzzled people. Meanwhile, precise positioning and isolation of coronary arteries to measure in vitro dynamic vascular tension changes have become a trend in CAD drug development. The present protocol describes the macroscopic identification and microscopic separation of rat coronary arteries. The contraction and dilation function of the coronary artery ring along the vessel diameter was monitored using the established multi myograph system. The standardized and programmed protocols of coronary ring tension measurement, from sampling to data acquisition, tremendously improve the repeatability of the experimental data, which ensures the authenticity of vascular tension records after physiological, pathological, and drug intervention.

The present protocol describes the wire myograph technique for measuring vascular reactivity of the rat coronary artery.