Плечо у человека: Плечо (часть тела) — это… Что такое Плечо (часть тела)?

Плече-лопаточный периартроз | Клиника лечения позвоночника «Вертеброцентр»

Боль и ограничение движений в плечевом суставе частый спутник человека. Трудно умыться, трудно причесать волосы, трудно работать рукой — всё это заставляет человека обратиться к врачу, где врач, с вероятностью 99% ставит диагноз плече-лопаточный периартроз. А насколько этот диагноз отражает суть заболевания? Разберёмся вместе.

Плечевой сустав самый подвижный сустав в теле человека. Боль и ограничение движения в нём тут же отражаются на качестве жизни.
Чаще всего боль возникает после каких либо нагрузок на руку, травм, падений, но иногда боль может возникнуть сама по себе, без предвестников.

В чём же причина боли?

Так называемый плече-лопаточный периартроз — собирательное понятие, диагноз «помойка», который не отражает сути заболевания, из этого диагноза совсем не понятно что именно болит, где повреждение?

Артроз же плечевого сустава крайне редкое заболевание. Почему? Потому что на плечевой сустав отсутствует осевая нагрузка, нет противодействия притяжению земли (как в коленных, тазобедренных суставах и сутсавах позвоночника) — мы не ходим на руках (за редким исключением) — в результате воздействие на гиалиновый хрящ в плечевом суставе в разы меньше. поэтому и артроз плечевого сустава развивается крайне редко.

Основная же причина боли в области плечевого сустава — повреждение мышечно-связочного аппарата. Да да, именно надрывы или разрывы мышц и связок чаще приводят к боли в плече. 

Также достаточно часто источником боли является, так называемый, акромиально-ключичный артроз — это повреждение суставчика между акромиальным отростком лопатки и ключицей.

Более редкие причины — это воспаление капсулы плечевого сустава (адгезивный капсулит-см.рисунок ниже), повреждение суставной губы, перелом костных структур и др.

Причин много, лечение также имеет свои особенности в каждом случае. Поэтому от того, как правильно мы установим диагноз, такой эффект от лечения и будет.

На приёме я провожу ряд специальных проб. Одна из основных — проба Дауборна. Вы её можете провести и самостоятельно.
Если у Вас возникает боль при подъёме руки в диапазоне 60-120 градусов вполне возможно повреждение мышцы, учавствующей в отведении плеча. Если же боль возникает в диапазоне 160-180 градусов, можно заподозрить акромиально-ключичный артроз.

В диагностике, помимо осмотра, помогает проведение ультразвукового исследования (УЗИ) и магнито-резонансной томографии (МРТ).

Лечение, как правило, сводится к приёму нестероидных противовоспалительных препаратов, физиопроцедурам (лучше с этими проблемами справляется ударно-волновая терапия), применению специальных упражнений. Иногда приходится прибегать к лечебным «блокадам».

Рентген плечевого сустава (плеча)

directions

Боли в плече не всегда связаны с травмами, вызванными падениями или несчастными случаями. На плечевой сустав приходится огромная ежедневная нагрузка, приводящая, в силу его анатомического строения, к повреждениям, таким как вывихи, подвывихи, растяжения и т.д. Сам по себе плечевой сустав представляет собой довольно сложную структуру организма человека, состоящую из волокон, не укрепленных мышцами, что позволяет рукам быть подвижными, осуществлять функции движения, вращения, наклона, разгибания, сгибания. В то же время подобная конструкция приводит к частым повреждениям и заболеваниям сустава.

В настоящее время на сайте ведутся работы по изменению прайс-листа, актуальную информацию уточняйте по тел: 640-55-25 или оставьте заявку, с Вами свяжется оператор.

Цены на услуги

• Рентгенография предплечья локтевой кости и лучевой кости в прямой задней проекции 990a
• Рентгенография плечевого сустава в прямой задней проекции 990a
• Рентгенография плеча в прямой задней проекции 990a
• Рентгенография плечевого сустава в боковой проекции 990a
• Рентгенография плеча в боковой проекции 990a

Информация и цены, представленные на сайте, являются справочными и не являются публичной офертой.

Наши клиники в Санкт-Петербурге

Получить подробную информацию и записаться на прием Вы можете по телефону +7 (812) 640-55-25

Определить характер и степень травмы, наличие заболевания и патологии позволяет такое информативное диагностическое исследование как рентгенография плеча.

В Петербурге Вы можете сделать рентгенографию плечевого сустава практически в любом медицинском учреждении — от поликлиники до больницы и многопрофильного медцентра. Но если Вы хотите сэкономить время, не теряя его в очередях, либо вам требуется срочное исследование и оказание экстренной медицинской помощи из-за полученной травмы, если Вы хотите сделать рентгенографию плечевого сустава на хорошей и безопасной аппаратуре, то записывайтесь и приезжайте в медицинский центр «Медицентр». Травматологическое отделение клиники оборудовано новейшим рентгенологическим цифровым аппаратом Clinomat (производство Италия), позволяющим быстро, качественно и в полном объеме обеспечивать все виды рентгенологических исследований.

В каких случаях назначается рентгенологическое исследование плеча

Рентгенография плечевого сустава назначается врачом при подозрении на перелом шейки (хирургической и анатомической) плечевой кости, вывих головки плечевой кости, повреждение ключицы, наличие суставных заболеваний, таких как артрит, остеоартроз и т.д. Рентгенография плечевого сустава делается и в случае ограничения движения верхней конечности, боли при движении, отеке, хрусте, травме (подозрении на вывих или перелом) плеча, для исключения опухолевых процессов, инородных тел, пороков развития и врожденных патологий и т.д.

Противопоказания к рентгенологическому исследованию плечевого сустава

Рентгенологическое исследование плечевого сустава противопоказано беременным пациенткам, и больным, находящимся в критическом состоянии, нуждающимся в проведении неотложных медицинских манипуляций. В детском возрасте (до 15 лет) рентгенологическое исследование проводится строго по направлению врача при наличии показаний, подтвержденных а предварительном диагнозе направившего доктора.

Что показывает рентгенологическое исследование плечевого сустава

На рентгенологическом снимке плечевого сустава рентгенолог сможет увидеть различные повреждения, вызванные травмами или заболеваниями, подтверждение диагноза или его опровержение. Например, рентген-признаки таких заболеваний как артроз, артрит, и т.д. отлично видны на рентген — снимке плеча. Врач сможет подробно рассмотреть и оценить состояние плечевой кости, лопатки, расстояние между костями, образующими сустав, контуры и состояние суставной щели и т.д. На основе заключения рентгеновского исследования лечащий врач ставит диагноз и вырабатывает схему лечения.

Подготовка к рентгенологическому исследованию плечевого сустава

Процедура рентгенографии плечевого сустава не требует предварительной подготовки. Но перед самим исследованием необходимо снять с себя все металлические предметы, украшения, убрать мобильный телефон.

Процедура проведения рентгенологического исследования плечевого сустава

При проведении рентгенографии плечевого сустава пациент должен раздеться до пояса. В зависимости от типа проекции (прямой или боковой), пациент ложится на специальный стол, либо снимок делается в положении стоя. Больного покрывают просвинцованным фартуком, защищающим человека от негативного воздействия рентгеновских лучей. Длительность процедуры составляет несколько минут. После этого снимок обрабатывается, врачом -рентгенологом проводится описание снимка и выдается заключение, пациент направляется к лечащему врачу либо к рекомендуемым узким специалистам.

После проведения рентгенологического исследования

Безопасность проведения рентгенологического исследования напрямую зависит от качества и современности аппаратуры. Новые и дорогие рентгенологические аппараты излучают минимальное количество вредных лучей, но несмотря на это, рекомендуется в последующие дни после проведения рентгенологического исследования употреблять продукты, содержащие витамины группы В и витамин С.

1299,1440,1261,1405,981,1436

Степанова Анна Николаевна 23.09.2021 14:03
medi-center.ru

Посетила Ваш центр впервые в связи с профосмотром. Огромное спасибо за профессиональное и внимательное отношение медицинского персонала, за отсутствие очередей, за чистоту в помещениях центра. Было очень приятно. Спасибо!

Рудакова Валерия Витальевна 22.09.2021 00:05
medi-center.ru

Клиника супер. Очень чисто, персонал очень вежливый

Дарья 30.06.2021 16:58
medi-center.ru

Благодарю за работу эндоскописта Трофимову Лейлу Шахмардан Кзы. Врач очень внимательный и деликатный, старается минимизировать неудобства для пациента во время эндоскопии. Также очень приятно, что специалист даёт комментарии после обследования, не ограничивается выдачей заключения, отвечает на вопросы.

Иванова Ольга Сергеевна 18.12.2020 23:15
medi-center.ru

Огромная благодарность Шаговой Любови Сергеевне! Три недели не могла решить свою проблему со здоровьем, но тут, по совету знакомой, записалась к Любовь Сергеевне, и это любовь с первого взгляда! И все лечение очень помогло, и сама врач очень помогла. Очень приветливая и вежливая доктор!

Резник Анна Викторовна 07.11.2020 15:56
medi-center.ru

Хочу выразить огромную благодарность травматологу-ортопеду по имени Риахи Аймен! У меня был перелом нижней трети плеча, врач очень оперативно передал меня в хорошие руки, на операцию (все за пару дней), меня успешно прооперировали, я осталась довольна качеством таких услуг! Риахи Аймен — очень заботливый доктор, на которого можно положиться. Спасибо!

Александр Гараган 20.08.2020 09:59
medi-center.ru

В июле 2020 сломал руку, за помощью обратился в травматологию в «Медицентр» на Охтинской аллеи д18. Полтора месяца наблюдался в данной травматологии. Хочу выразить огромную благодарность врачам травматологам работающим в травме, за квалифицированное и своевременное лечение. Остался очень доволен! Центр современный, очень квалифицированный и приветливый персонал, современное оборудование, очень хорошее организация лечения, прикреплён по ОМС. Спасибо!

Вмешательства для лечения переломов плеча у взрослых

Актуальность

Перелом верхней части плечевой кости (проксимальный отдел плечевой кости) является распространенной травмой у пожилых людей. Это часто называют переломом плеча. В типичном случае, перелом кости (кость ломается) происходит в месте, которое чуть ниже плеча, обычно после падения. Большинство из этих переломов происходят без нарушения целостности кожи, лежащей над переломом. Пострадавшая рука часто поддерживается перевязкой, пока перелом в достаточной степени не заживет, чтобы восстановилось движение плеча. Более тяжелые (смещенные) переломы можно лечить хирургическим путем. Это может включать фиксацию фрагментов перелома с помощью различных средств. Альтернативно могут заменять верхнюю часть сломанной кости (замена половины »плеча» гемиартропластика). Реже заменяют весь сустав, включая суставную сумку (полная замена »плеча»). Для помощи в восстановлении функции часто используют физиотерапию.

Результаты поиска

Мы провели поиск в медицинских базах данных по ноябрь 2014 года и включили рандомизированные исследования (31 исследование) с общим числом участников — 1941. Только в одном исследовании были протестированы большинство из 18 сравнений вариантов лечения. Лучшие доказательства были представлены в восьми исследованиях, одним из которых было относительно большое многоцентровое исследование. В этих исследованиях изучали, лучший ли результат давало хирургическое лечение, чем не-хирургическое лечение при смещенных переломах.

Основные результаты

Девять испытаний оценили не-хирургическое лечение при менее тяжелых переломах. Одно из испытаний показало, что тип повязки на руку в виде ремня, был в целом был удобным, чем бинтование к телу. Были некоторые доказательства того, что ранняя мобилизация (в течение одной недели), по сравнению с отсроченной мобилизации (после трех недель), приводила к уменьшению боли и более быстрому восстановления у людей со «стабильными» переломами. Два исследования предоставили слабые доказательства, что многие пациенты могли достичь положительного результата при достаточной установке (инструктаже) на самостоятельные упражнения.

Восемь исследований, с участием 567 человек со смещенными переломами, сравнивали хирургическое против не-хирургического лечения. По сообщениям пациентов объединенные результаты из пяти самых последних исследований показали, что не было никаких существенных различий между двумя подходами по таким мерам эффекта, как функция и качество жизни через 6, 12 и 24 месяца. Была небольшая разница между двумя группами по смертности. В два раза больше пациентов в группе с хирургическим вмешательством, были про-оперированы дополнительно или вторично. У большего числа пациентов в группе с хирургическим вмешательством были неблагоприятные события.

Двенадцать испытаний (744 участников) изучали различные методы хирургического лечения. Были слабые доказательства некоторых различий (например, в осложнениях) между некоторыми вмешательствами (например, различные устройства или различные способы использования устройств).

Были очень ограниченные доказательства, свидетельствующие о подобных результатах для ранней мобилизации по сравнению с отсроченной после хирургической фиксации или гемиартропластики.

Качество доказательств

В большинстве из 31 исследований были выявлены недостатки, которые могли бы повлиять на достоверность их результатов. Мы считаем, что доказательства были либо высокого, либо среднего качества по результатам сравнения хирургического вмешательства против не хирургического лечения. Это означает, что мы весьма уверены, что эти результаты являются надежными. Качество доказательств для других сравнений было оценено как «низкое» или «очень низкое», что означает, что у нас очень мало уверенности в этих результатах.

Выводы

Хирургические вмешательства не приводят к лучшему результату для большинства людей со смещенными переломами проксимального отдела плечевой кости и скорее всего, приводят к большей потребности в последующей операции. Нет достаточных доказательств, чтобы определить наилучшее не-хирургическое или хирургическое лечение для этих переломов.

Элегантный плечо для человека для стильных и модных образов

О продукте и поставщиках:

Будь то изысканная вечеринка, офис или непринужденная прогулка, найдите идеальный вариант. плечо для человека на Alibaba.com .. плечо для человека стали намного больше, чем просто функциональным предметом для повседневных вещей. Теперь они считаются незаменимым аксессуаром и часто сочетаются с остальной частью одежды для создания модного образа. Эти. плечо для человека часто содержат множество украшений и элементов дизайна, чтобы повысить свой стиль. 
The. плечо для человека, предлагаемые на Alibaba.com, изготовлены из кожи и тканей высочайшего качества, что обеспечивает превосходный внешний вид. Эти. плечо для человека имеют хорошо продуманные карманы, корпуса, молнии и ручки для максимального удобства пользователя. плечо для человека имеют традиционный и классический дизайн, а также причудливые заявления, которые могут привлечь внимание. Любители моды будут в восторге от широкого ассортимента предлагаемых товаров. 
плечо для человека бывают разных размеров и форм. Они варьируются от очень крошечных предметов, предназначенных для декоративных целей, до более крупных с несколькими перегородками и карманами для тех, кому нужно носить с собой много предметов. плечо для человека доступны в однотонных узорах, а также украшены драгоценными камнями, камни и даже драгоценные металлы ... плечо для человека могут быть жесткими и негибкими или изготовлены из мягких и эластичных материалов, в зависимости от потребностей пользователя. Они могут быть прозрачными или однотонными, а также могут быть аккуратно обработаны вручную с помощью зеркал и других украшений. 
Увеличьте свой репозиторий образов с помощью этого прекрасного и соблазнительного ассортимента. плечо для человека доступно на Alibaba.com. По невероятно привлекательным предложениям и скидкам покупайте столько, сколько хотите, не беспокоясь о превышении бюджета. плечо для человека поставщики и оптовики также могут получить товары, которые лучше всего соответствуют их предпочтениям, по удивительным предложениям.

Суд приговорил Павла Устинова к 3,5 года колонии за ″вывихнутое плечо″ омоновца | Новости из Германии о России | DW

Тверской районный суд Москвы в понедельник, 16 сентября, приговорил к 3,5 года колонии Павла Устинова, обвиняемого в «насилии» в отношении представителя власти. Сторона обвинения ранее запросила для него шесть лет колонии.

В ходе заседания судья Алексей Криворучко учел положительные характеристики, однако отметил, что наказанием может выступать лишь реальное лишение свободы. Было решено учесть срок, который Устинов провел в следственном изоляторе из расчета «один день за полтора». Сторона защита намерена обжаловать приговор и привлечь независимых экспертов.

Молодого человека задержали на акции за честные выборы в Мосгордуму 3 августа. По версии следствия, он «оказал активное сопротивление» омоновцу, из-за чего боец «вывихнул плечо». 

Сам Устинов отказался признавать вину. Он утверждал, что не участвовал в протестах, а ожидал друга. При задержании же молодой человек, по его собственным словам, только «пытался сохранить равновесие». Свидетели со стороны защиты ранее также подчеркивали, что при задержании он не сопротивлялся.

Протесты за честные выборы в Мосгордуму

Масштабные акции протеста в Москве начались после того, как окружные избирательные комиссии отказали в регистрации целому ряду независимых кандидатов в депутаты на предстоящих выборах в Мосгордуму.

Участники акций изначально требовали допуска отстраненных от голосования кандидатов. Позднее к их требованиям добавились призывы освободить задержанных или арестованных организаторов и участников протестов, а также расследовать случаи непомерно жестокого обращения силовиков с митингующими.

Только на двух протестных акциях — 27 июля и 3 августа — были задержаны около 2500 человек. Сотрудники ОМОНа и Росгвардии действовали жестко, избивая активистов и даже случайных прохожих.

_____________

Подписывайтесь на новости DW в | Twitter | Youtube | или установите приложение DW для | iOS | Android

Смотрите также:

• «Московское дело»: причины и следствия протестов

  «Московское дело»: главные фигуранты — оппозиционеры

  «Московское дело» — под таким общим названием фигурируют в СМИ разбирательства в отношении целого ряда участников оппозиционных акций в российской столице. Фигурантами дела являются не менее 15 человек, и их число может возрасти.

• «Московское дело»: причины и следствия протестов

  27 июля — более 1000 задержанных в Москве

  Фигуранты «Московского дела» были задержаны как минимум на трех акциях протеста — 27 июля, 3 и 10 августа. 27 июля в Москве состоялась несогласованная акция протеста в поддержку независимых незарегистрированных кандидатов на выборы в Мосгордуму. Задержаны были более тысячи человек.

• «Московское дело»: причины и следствия протестов

  3 августа — еще около 700 задержанных в столице

  Акция, прошедшая в Москве 3 августа, тоже не была согласована. По данным «ОВД-Инфо», силовики задержали почти 700 человек. В тот же день подобная акция прошла в Санкт-Петербурге.

• «Московское дело»: причины и следствия протестов

  Неготовность согласовывать протестные акции

  Протесты в Москве проходят каждую субботу — либо в формате согласованной акции, либо нет. При этом власти в большинстве случаев не согласуют мероприятия.

• «Московское дело»: причины и следствия протестов

  Отказ регистрировать независимых кандидатов — причина протеста

  Протесты вспыхнули после отказа Мосгоризбиркома регистрировать на выборы в Мосгордуму независимых и оппозиционных кандидатов. В дальнейшем протестующие стали требовать и прекращения полицейского произвола.

• «Московское дело»: причины и следствия протестов

  Пока зарегистрирован только Митрохин

  Представители официальных властей предлагают всем недовольным действиями избиркома обратиться в суд, но доказать свою правоту в суде удалось пока только Сергею Митрохину — окружной избирком обязали зарегистрировать его в качестве кандидата.

• «Московское дело»: причины и следствия протестов

  Егор Жуков из ВШЭ — «лицо» нынешнего дела

  Одно из главных медийных лиц «московского дела» — студент ВШЭ Егор Жуков. За него вступились многие известные лица — рэпер Oxxxymiron, юрист ФБК Любовь Соболь, актриса Чулпан Хаматова и другие. Месяц Жуков оставался под стражей, однако затем его уголовное преследование по делу о массовых беспорядках было прекращено. Студента перевели под домашний арест — обвиняя в призывах к экстремизму.

• «Московское дело»: причины и следствия протестов

  Три года колонии за попытку поднять забрало шлема

  Кирилл Жуков получил три года колонии общего режима. По версии следствия, на акции протеста 27 июля он пытался поднять росгвардейцу забрало шлема, что расценили как насилие.

• «Московское дело»: причины и следствия протестов

  Признание вины не помогло избежать приговора

  25-летний предприниматель Данила Беглец, обвиненный в нападении на полицейского — а именно в том, что он схватил стража порядка за руку и одернул ее — признал в суде свою вину, надеясь вернуться к семье. Тем не менее суд, учтя все смягчающие обстоятельства, приговорил отца двух детей к двум годам колонии общего режима.

• «Московское дело»: причины и следствия протестов

  Распылил газовый баллончик — три года за насилие

  25-летнего Ивана Подкопаева суд приговорил к трем годам колонии. Технического сотрудника библиотеки признали виновным в применении насилия в отношении представителя власти. По утверждению следствия, скрыв лицо под балаклавой, он распылил газовый баллончик в сторону полицейских и нацгвардейцев.

• «Московское дело»: причины и следствия протестов

  Отставной офицер вступился за митингующих

  Три с половиной года колонии получил офицер в отставке Евгений Коваленко, бросивший, по версии следствия, урну в сотрудника полицейского спецподразделения. Коваленко свою вину не признал, объяснив свой поступок жестом отчаяния и желанием оградить других митингующих от избиений со стороны полицейских.

• «Московское дело»: причины и следствия протестов

  Пять лет колонии за твит

  Блогер Владислав Синица, опубликовавший 31 июля спорный пост в Twitter, осужден на пять лет колонии общего режима за возбуждение «ненависти и вражды в отношении сотрудников правоохранительных органов» и призывы к насилию в отношении их детей.

• «Московское дело»: причины и следствия протестов

  Преследование пяти фигурантов прекращено

  СК прекратил уголовное преследование пяти фигурантов «московского дела» — по результатам расследования был сделан вывод, что в действиях Сергея Абаничева, Даниила Конона, Валерия Костенка, Владислава Барабанова и Дмитрия Васильева нет состава преступления. Меры пресечения, избранные им ранее, отменены.

  Автор: Григорий Аросев

о чем могут рассказать плечи

Наиболее подробно соотношение структуры и динамики тела, а также психологические характеристики личности изучили и описали основоположники телесно-ориентированной психотерапии – Вильгельм Райх и Александр Лоуэн. Райх настойчиво подчеркивал единство тела и разума, всегда включал в свои психотерапевтические исследования проблемы, связанные с человеческим телом, а впоследствии разработал концепцию «характерного панциря». Психолог обратил особое внимание на хронические энергетические блокировки на физическом уровне, которые мы используем, чтобы устранить или свести к минимуму неоконченные эмоциональные переживания. Эти защитные механизмы он и назвал «броней характера», или «мышечным панцирем», имея в виду хроническое мышечное напряжение, изолирующее человека от неприятных эмоций.

Еще одно важное понятие телесно-ориентированной терапии – «почва под ногами», или «заземление», обозначающее энергетический контакт с землей, ощущение опоры, которая обеспечивает устойчивость и возможность двигаться. «Заземление чувств» – это прежде всего контакт, осознание и отсутствие блокирования телесных проявлений этих чувств, – объясняет психолог Ирина Малкина-Пых. – Противоположностью «заземления» является «подвешенность». Говорят, что человек находится в подвешенном состоянии, когда он вовлечен в эмоциональный конфликт, парализующий и мешающий совершать любые эффективные действия для изменения ситуации. В подобных конфликтах возникают два противоположных чувства, причем одно блокирует выражение другого». По словам специалиста, осанка или положение верхней части тела – это один из способов увидеть «подвешенность» физически. Есть несколько общих состояний такой «подвешенности», но наиболее часто встречается то, что Александр Лоуэн назвал типом «вешалки»: плечи подняты и напоминают квадрат, голова и шея наклонены вперед, руки болтаются, не закрепленные в суставах, грудь также приподнята, будто тело и правда висит на невидимой вешалке. «Поднятые плечи – выражение страха, – говорит Ирина Малкина-Пых. – Если это привычное состояние человека, значит, он сохраняет позу страха, от которого не может отделаться – просто не осознает своей напуганности. Ситуация, ставшая тому причиной, уже забыта, а сами эмоции подавлены». Такие привычные позы не появляются из единичного опыта – они подразумевают длительную незащищенность. Специалист продолжает мысль Гарольда Рейли: «Компенсирует положение страха перенесение головы вперед. Человек как бы противодействует угрозе или, по меньшей мере, пытается ее высмотреть. Хотя на самом деле эта поза – отрицание страха, она говорит: «Я не вижу того, чего стоит бояться».

Именно связь тела с руками говорит о хорошей адаптации индивида к реальности – способности устанавливать контакты с себе подобными, защищать свои интересы, но в то же время – умении делиться, испытывать радость от взаимного контакта. При психической хрупкости, слишком сильной эмоциональной уязвимости между руками и телом нет связи – они «живут» порознь. Александр Лоуэн усматривал причину этого в сильном напряжении плечевых суставов – плечевой пояс у таких людей словно «заморожен» и принимает ограниченное участие в движении рук.

Поскольку психические и телесные явления считаются равнозначными, косность на одном уровне предполагает такую же косность и на другом. Поэтому первым шагом при телесной психотерапии является более глубокое осознание себя самого, понимание того, что мы делаем, что при этом думаем

Высоко поднятые плечи в сочетании со слегка сутулой спиной и втянутым подбородком – беспомощность, страх, нервозность, неуверенность.

Выдающиеся вперед плечи – чувство слабости и подавленности, комплекс неполноценности.

Свободно опущенные плечи – чувство уверенности, владения собой и ситуацией.

Отведенные назад плечи – решимость активно действовать, сила, предприимчивость, но в то же время – переоценка собственных возможностей.

ТЕКСТ: Юлия Сивакова

Постоянная боль в плече

Боль в плече ещё никого не сделала счастливым. Ситуативные боли, которые возникают в результате травм и чрезмерных физических нагрузок, неприятны, но опасны не так, как те, что постоянно тревожат человека, приводя не только к ограничению его активности, но и к частичной или полной утрате трудоспособности. Кроме того, хронические боли в области плеча постоянно держат пациента в напряжении, потому что невозможно предсказать, получится ли при необходимости воспользоваться конечностью.

Наиболее распространёнными причинами болей в плече являются артрит и бурсит (воспаление суставной сумки), миозит, капсулит. Нередки также дистрофические процессы в плечевом суставе – артрозы, всевозможные патологии неврологической природы, опухоли и внесуставные заболевания кардиологического и бронхолегочного характера.

Не стоит забывать о том, что хронические боли в плече могут быть обусловлены возрастными изменениями в организме, и, в частности, в уставах. Поэтому специалисты клиники «Элеос» с повышенным вниманием относятся к пациентам в зрелом и пожилом возрасте, поскольку их суставы находятся в группе риска по разрежению костной ткани, ослаблению связок, и как следствие, – переломов и вывихов в результате самых незначительных травм.

Независимо от причин возникновения дискомфорта в области плеча, врачи нашей клиники во избежание острых приступов боли производят иммобилизацию конечности. Лечение включает комплекс физиотерапевтических процедур, приём нестероидных противовоспалительных препаратов и анальгетиков.

Если вы стали обладателем ноющих или острых болей в области плеча, то заниматься самолечением категорически нельзя, необходимо обращаться к квалифицированному специалисту.

В клинике «Элеос» вы сможете пройти обследования у квалифицированных специалистов: ортопеда, невролога, травматолога, хирурга и терапевта, которые после проведённых обследований смогут установить диагноз и назначить индивидуальное лечение. 

Кости и суставы плеча

Кости плеча состоят из плечевой кости (верхняя кость руки), лопатки (лопатки) и ключицы (ключицы).

Ключица — единственное костное соединение между туловищем и верхней конечностью. Он образует переднюю часть надплечья и пальпируется по всей длине с плавным S-образным контуром.Ключица сочленяется на одном конце с грудиной (грудной костью) и с акромионом лопатки на другом. Это соединение между акромиальным концом ключицы и акромионом лопатки образует крышу плеча.

Лопатка — это большая плоская треугольная кость с тремя отростками, которые называются акромион, позвоночник и клювовидный отросток. Он образует заднюю часть плечевого пояса. Позвоночник (расположенный на тыльной стороне лопатки) и акромион у пациента легко прощупываются.

Плоское лезвие лопатки скользит по задней части грудной клетки, что позволяет продвигать руку. Коракоидный отросток представляет собой толстую изогнутую структуру, которая выступает из лопатки и является точкой прикрепления связок и мышц.

Лопатка также отмечена неглубокой, несколько в форме запятой суставной впадины, которая сочленяется с головкой плечевой кости.

Верхний конец плечевой кости состоит из головы, шеи, большого и малого бугорков и стержня.Голова имеет полусферическую форму и выступает в суставную впадину. Шея лежит между головой и большим и малым бугорками. Большой и малый бугорки являются заметными ориентирами на плечевой кости и служат местами прикрепления мышц вращающей манжеты.

Есть четырех суставов , составляющих «плечевой сустав»:

• Сам плечевой сустав, известный как плечевой сустав , (составляет шарнирное соединение между головкой плечевой кости и суставной впадиной лопатки)
• акромиально-ключичный (AC) сустав (где ключица встречается с акромионом лопатки)
• грудинно-ключичный (SC) сустав (где ключица встречается с грудной костью [sternum])
• лопатно-грудной сустав (где лопатка встречается с ребрами в задней части грудной клетки)

Обратите внимание, как шар ( головка ) плечевой кости входит в неглубокую впадину на лопатке, которая называется 900 04 гленоид .Видно, что этот шарик вообще не помещается в чашечку гленоида; это обеспечивает широкий диапазон движений плеча за счет устойчивости скелета. Вместо этого стабильность сустава обеспечивается вращающей манжетой мышц , связанными с ними костными отростками и плечевыми связками.

---

Поведение под нагрузкой плеча человека: моделирование и анализ методом конечных элементов

1.

Брунелли М. П. и Гилл Т. Дж. Переломы и травмы сухожилий спортивного плеча. Ортоп. Clin. North Am. 33 (3): 497–508, 2002.

Статья Google ученый

2.

Ислан М., Карвахал Дж., Педро П. С., Д’Амато Р., Хуанес Дж. А. и Сориано Э. Линейная аппроксимация поведения вращающей манжеты в условиях усталости. Пример скрипача, в материалах Труды 5-й Международной конференции по технологическим экосистемам для повышения мультикультурности — TEEM 2017 , стр.1–8, 2017.

3.

М. Ислан, Ф. Блайя, П. Сан-Педро, Р. Д’Амато, Э. Лечоса Уркихо, Дж. А. Хуанес, «Методология анализа и моделирования женских тел динамического поведения вращательная манжета человека в повторяющихся упражнениях: пример музыканта », J. Med. Syst. , т. 42, нет. 3, 55, 2018.

4.

CDC — Публикации и продукты NIOSH, Кумулятивные травмы на рабочем месте (95-119), DHHS Publ. Номер 95 — 119, 1995.

5.

Международное бюро труда — Женева, СПИСОК ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ (пересмотрен в 2010 г.) Выявление и признание профессиональных заболеваний: критерии включения болезней в Список профессиональных заболеваний МОТ . Женева: МЕЖДУНАРОДНОЕ БЮРО ТРУДА • ЖЕНЕВА, 2010.

6.

Руджеро, А., Аффатато, С., Мерола, М., и Де, М.К., МКЭ-анализ металла на тотальном протезе бедра из СВМПЭ во время обычного цикла ходьбы. в Труды XXIII конференции Итальянской ассоциации теоретической и прикладной механики (AIMETA 2017) , стр.4–7, 2017.

7.

Руджеро, А., Гомез, Э., Д’Амато, Р., Приближенная аналитическая модель компрессионной смазки голеностопного сустава человека синовиальной жидкостью, фильтруемой суставными тканями. хрящ. Трибол. Lett. 41 (2): 337–343, 2011.

CAS Статья Google ученый

8.

Руджеро, А., Гомес, Э., и Д’Амато, Р., Приблизительное решение силы пленки синовиальной жидкости в голеностопном суставе человека в закрытой форме с неньютоновской смазкой. Tribology International 57: 156–161, 2013.

Статья Google ученый

9.

Д’Амато Р., Кальво Р. и Гомес Э. Исследование чувствительности морфометрического фитинга к полю давления внутри голеностопных суставов. Шпилька корпуса. Мех. Syst. Сигнальный процесс. 1: 8–14, 2015.

Google ученый

10.

Луо, З. П., Хсу, Х. К., Грабовски, Дж. Дж., Морри, Б.Ф. и Ан К. Н. Механическая среда, связанная с разрывами вращательной манжеты плеча. J. Плечо Эльб. Surg. 7 (6): 616–620, 1998.

CAS Статья Google ученый

11.

Секи, Н. и др., Механическая среда сухожилия надостной мышцы: анализ трехмерной модели конечных элементов. J. Orthop. Sci. 13 (4): 348–353, 2008.

Статья Google ученый

12.

Чжэн, М., Цзоу, З., Бартоло, PJDS, Пич, К., и Рен, Л., Конечно-элементные модели плечевого комплекса человека: обзор их клинических значений и методов моделирования, International Journal for Numerical Методы биомедицинской инженерии , т. 33, нет. 2. Wiley-Blackwell, 2017.

Формирование и расположение плечевого пояса во время эмбрионального и раннего эмбрионального развития человека

Abstract

Информация о положении на плечевом поясе (ключица и лопатка) важна для лучшего понимания функции верхней конечности в опорно-двигательной системе, а также патогенеза связанного с ней заболевания.Однако такие данные ограничены, за исключением информации об осевом положении лопатки. Здесь мы описываем трехмерную реконструкцию плечевого пояса, включая ключицу и лопатку, и ее связь с различными ориентирами на теле. Для этого исследования были использованы тридцать шесть образцов человеческого плода (диапазон длины от темени до крестца: 7,6–225 мм) из Киотской коллекции. Морфогенез и трехмерное положение плечевого пояса были проанализированы с помощью фазово-контрастной рентгеновской компьютерной томографии и магнитно-резонансной томографии.Мы впервые обнаружили тело лопатки вместе с клювовидным отростком и головкой плечевой кости на стадии 18 по Карнеги; однако связь между телом и коракоидом на этой стадии не подтверждена. Во время развития все ориентиры на плечевом поясе оставались в том же осевом положении, за исключением нижнего угла, что означает, что лопатка увеличилась в каудальном направлении и достигла осевого положения взрослого во внутриутробном периоде. Тело лопатки было повернуто внутрь и вверх в начале морфогенеза, но во внутриутробном периоде тело лопатки было другим, чем во взрослом положении.Плечевой пояс располагался на вентральной стороне позвонков во время начального морфогенеза, но менял свое положение на латеральной стороне позвонков в позднем эмбриональном и плодном периодах. Такое уникальное положение плечевого пояса может способствовать определенному этапу осанки верхней конечности. Правильная внутренняя и восходящая ротация лопатки может помочь уменьшить ширину плеч и тем самым облегчить роды. Данные, представленные в этом исследовании, могут быть использованы в качестве нормальных морфометрических эталонов для оценки плечевого пояса в эмбриональном и плодном периодах.

Образец цитирования: Tanaka S, Sakamoto R, Kanahashi T, Yamada S, Imai H, Yoneyama A, et al. (2020) Формирование и расположение плечевого пояса во время эмбрионального и раннего эмбрионального развития человека. PLoS ONE 15 (9): e0238225. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238225

Редактор: Цзяньбо Ван, Университет Алабамы, Медицинская школа Бирмингема, СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ

Поступила: 22 апреля 2020 г .; Одобрена: 8 августа 2020 г .; Опубликовано: 11 сентября 2020 г.

Авторские права: © 2020 Tanaka et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в рукописи и ее файлах с вспомогательной информацией.

Финансирование: JP26220004, JP16K15535, JP17H05294, JP18K07876 от Японского общества содействия науке для Такакува Т.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Плечевой пояс (грудной пояс) представляет собой совокупность костей в аппендикулярном скелете, который прикрепляет верхние конечности с каждой стороны к осевому скелету [1, 2]. У человека он состоит из ключицы и лопатки. Грудинно-ключичный сустав (SCJ) соединяет грудину с ключицей в передней части грудной клетки и является единственным истинным анатомическим суставом между плечевым поясом и осевым скелетом.Акромиально-ключичный сустав (ACJ) связывает ключицу с акромионом на лопатке, в то время как плечо или плечевой сустав обеспечивает сочленение между суставной впадиной лопатки и аппендикулярным скелетом (плечевой костью). Движения в этих суставах могут изменить положение каждого компонента. К лопатке прикреплено более 10 мышц, и вместе они обеспечивают стабильность лопатки, а также сложные движения, такие как подъем, депрессия, втягивание (приведение), растяжение (отведение), вращение вверх и вращение вниз [1– 4].Из-за такой подвижности сложно описать стандартное положение плечевого пояса. У взрослых треугольное тело лопатки можно увидеть с дорсальной стороны, а ключицу можно увидеть с вентральной стороны, расположенной наклонно на верхней границе грудной клетки. Лопатка расположена в осевом положении между позвонками Th3 и Th7. Медиальная граница почти параллельна столбу позвонков (краниально-каудальная ось). С краниальной проекции угол лопаточной плоскости, ориентация ключицы составляет около 30 градусов.Таким образом, угол между лопаточной плоскостью и ключицей с краниального обзора составляет около 60 градусов.

Несколько исследований описали морфогенез плечевого пояса человека. Льюис (1902) [5] точно описал морфогенез верхней конечности в эмбриональном периоде, включая скелет, мышцы и нервы. Лопатка и ключица были проиллюстрированы как компоненты скелета. Что касается лопатки, особое внимание автор уделил краниальному положению лопатки в начальной бластемальной и хондрогенной фазах [5].Блехшмидт, Мюллер и О’Рахилли, а также О’Рахилли и др. также отметили осевое положение лопатки [6–9]. Недавние исследования в первую очередь описали морфогенез плечевого сустава (между лопаткой и плечевой костью) [10]. Кроме того, были подробно описаны специфические структуры, такие как суставная губа, длинная головка (caput longum) сухожилия двуглавой мышцы [11] и ротаторный интервал [12].

Морфогенез плечевого пояса был описан в контексте развития верхних конечностей в большинстве книг / документов по эмбриологии человека.Однако и лопатка, и ключица имеют разное эмбриональное происхождение, и их развитие контролируется генетической регуляцией, отличной от регуляции верхней конечности [13]. Например, лопаточное происхождение и генетический контроль больше похожи на таковые в позвоночнике, что может объяснить высокую согласованность позвоночных и лопаточных аномалий, особенно в тех аномалиях, которые удалены от непосредственной близости к лопатке, таких как диастематомиелия и пояснично-крестцовая кость. spina bifida occulta [14, 15].Поэтому плечевой пояс следует описывать и анализировать отдельно от других частей верхней конечности.

В настоящее время имеется ограниченная информация о трехмерном морфогенезе и положении всего плечевого пояса, за исключением информации об осевом положении лопатки в эмбриональном и плодном периодах [5]. Дискинез лопатки и деформация лопатки, связанные с акушерско-плечевым параличом, известны как отклонение лопатки от «нормального» положения [16, 17]. Кроме того, морфология (размер) и положение плечевого пояса влияют на роды и развитие новорожденных.Новорожденные с дистоцией плеча имеют значительно большее соотношение плеч и головы, чем новорожденные с нормальным развитием [18]. Известными осложнениями родов являются перелом ключицы и паралич плеча [19]. Поскольку положение новорожденного, включая плечевой пояс, влияет на жизненно важные функции, такие как частота сердечных сокращений и дыхания [20], часто наблюдаются врожденные аномалии, связанные с пороком развития и ненормальным положением лопатки [13]. В совокупности эти наблюдения показывают, что выяснение морфогенеза и положения плечевого пояса в период развития плода важно для лучшего понимания функции верхней конечности в опорно-двигательной системе и патогенеза связанного с ней заболевания.Таким образом, в этом исследовании мы описали трехмерную реконструкцию формирования и расположения плечевого пояса, включая ключицу и лопатку, а также их связь с различными ориентирами на теле.

Материалы и методы

Образцы плодов человека

Всего 36 образцов человеческого эмбриона и плода (23 образца эмбриона от стадии Карнеги (CS) от 16 до CS23 [диапазон длины от макушки до крестца (CRL): 7,6–28,0 мм]] и 13 образцов плода [диапазон CRL: 29,8–225 мм ]) из Киотской коллекции Центра исследования врожденных аномалий Киотского университета, Япония [21–23].Эти образцы были измерены, исследованы и поставлены в соответствии с критериями, предложенными О’Рахилли и Мюллером [24].

Большинство образцов, хранящихся в Киотской коллекции, были получены после прерывания беременности по социально-экономическим причинам и в соответствии с Законом Японии об охране материнства. Образцы были собраны в период с 1963 по 1995 год в соответствии с действующими правилами для тех периодов времени. Например, в то время от родителей не требовалось письменного информированного согласия. Вместо этого родители дали устное информированное согласие на сдачу этих образцов, и согласие каждого участника было зафиксировано в медицинской карте.Все образцы были анонимизированы и обезличены. Комитет по этике факультета и Высшей школы медицины Киотского университета одобрил это исследование, в котором использовались образцы человеческого эмбриона и плода (E986, R0316).

Получение изображения

Параметры получения изображения для трехмерной (3-D) фазово-контрастной рентгеновской компьютерной томографии (PCX-CT) были описаны ранее [25]. Вкратце, образцы были визуализированы с помощью системы фазово-контрастного изображения, оснащенной кристаллическим рентгеновским интерферометром [26].Система была установлена ​​на вертикальном канале луча вигглера (PF BL-14C) на Photon Factory в Цукубе, Япония. Белое синхротронное излучение, испускаемое вертикальным зиггером, монохроматировалось двухкристальным монохроматором Si (220), увеличивалось по горизонтали асимметричным кристаллом и вводилось в систему формирования изображения. Интерференционные картины были обнаружены с помощью рентгеновских формирователей изображений большой площади, которые состояли из сцинтиллятора 30 мкм, системы релейных линз и камеры устройства с зарядовой связью PixelVision 2Kx2K (PixelVision, Хасселт, Бельгия) с водяным охлаждением [36]. Поле зрения × 36 мм, 2048 × 2048 пикселей, 18 × 18 мкм каждый] [27], а также сцинтиллятор CsI 100 мкм, оптическое волокно и Zyla sCMOS HF (Oxford Instruments, Абингдон, Оксфордшир, Англия) [ Поле зрения 16 × 13 мм, 2560 × 2160 точек, 6.5 × 6,5 мкм каждый]. Энергия рентгеновского излучения была настроена на 17,8 кэВ, а время экспозиции 3–5 с использовалось для получения одной интерференционной картины. Средняя интенсивность составляла приблизительно 5000 отсчетов на пиксель, что позволяло проводить наблюдения с высоким разрешением в течение разумного периода времени.

изображений магнитного резонанса (МРТ) получали с использованием МР-системы 7-Т (BioSpec 70/20 USR; Bruker BioSpin MRI GmbH, Эттлинген, Германия) и 3-Т МР-системы (MAGNETOM Prisma; Siemens Healthineers, Эрланген, Германия).Система 7-T MR была оснащена квадратурными передаточно-приемными объемными катушками ¹ H диаметром 35 и 72 мм (T9988 и T9562; Bruker BioSpin MRI GmbH, Эттлинген, Германия) [28]. Трехмерные T1-взвешенные изображения были получены с использованием последовательности импульсов быстрого выстрела под малым углом со следующими параметрами: время повторения 30 мс; время эха 4,037–6,177 мс; угол переворота 40 °; поле зрения от 22,5 × 15,0 × 15,0 до 42,0 × 28,0 × 28,0 мкм ³ ; размер матрицы от 636 × 424 × 424 до 768 × 512 × 512; и изотропное пространственное разрешение, 35.4–54,7 мкм ³ .

PCX-CT использовался для получения трехмерных изображений образцов между CS16 и CS23, тогда как МРТ использовался для визуализации образцов на CS23 и более поздних стадиях. Система 7-T MR использовалась для получения трехмерных изображений образцов плода с CRL в диапазоне от 29,8 до 112 мм. В отличие от этого, система 3-T MR использовалась для визуализации образцов плода с CRL> 116 мм. Метод получения изображения был выбран на основе желаемого разрешения и объема образца. Например, PCX-CT использовался для получения изображений с более высоким разрешением, чем то, что можно было получить с помощью МРТ.Однако PCX-CT нельзя было использовать для получения изображений образцов большого объема. Таким образом, образцы CS22 и CS23 представляют собой верхний предел размера образцов, которые можно исследовать с помощью PCX-CT.

Анализ изображений, анатомические ориентиры и положение верхнего пояса

PCX-CT и данные МРТ отобранных образцов были точно проанализированы с использованием серийных двухмерных изображений и реконструированных трехмерных изображений. Трехмерные изображения лопатки и ключицы были реконструированы вручную с использованием программного обеспечения Amira, версия 5.5.0 (Visage Imaging GmbH, Берлин, Германия). Первоначально трехмерные координаты были присвоены путем изучения положения вокселей на трехмерных изображениях.

Трехмерные координаты были получены как для лопатки, так и для ключицы. В качестве внутреннего ориентира использовались вентральный кончик первого ребра и самая дорсальная точка на средней линии тела позвонка между четвертым шейным и 12-м грудным позвонками (C4-Th22).

Вектор между первым и пятым грудными позвонками (Th2 и Th5 соответственно) был определен как черепно-каудальная ось (ось Z) (таблица 2).Вектор нормали оси z, который проходит между средней точкой кончика первых пар ребер, был определен как дорсо-вентральная ось (ось y). Поперечная ось (ось x) рассчитывалась как внешнее произведение осей z и y. Th2 был определен как происхождение.

Следующие опорные точки были выбраны для получения трехмерных координат; ACJ: акромиально-ключичный сустав, glc: гленоидная впадина, ifa: нижний угол, it: инфрагленоидный бугорок, mss: медиальный конец лопатки, ости, SCJ: грудинно-ключичный сустав, spa: верхний угол и st: супрагленоидный бугорок.Полость сустава рассчитывалась как середина между супрагленоидным бугорком и инфрагленоидным бугорком.

Измерения длины и угла

Были измерены следующие длины: CRL, бипариетальный диаметр (BPD), длина между позвонками C4 и Th9, горизонтальная длина лопатки (сегмент glc-mss), вертикальная длина лопатки (сегмент spa-ifa), продольная длина ключицы (сегмент ACJ -SCJ), а также расстояние между двусторонними ACJ, акромионами, glc, ifa, mss, SCJ и spa. Дополнительно были также рассчитаны следующие углы: ∠Clv — угол между сегментом SCJ-ACJ и осью x с вентральной проекции; ∠Sc1v — угол между сегментом spa-ifa и осью x с вентрального обзора; ∠Sc2v — угол между сегментом glc-ifa и осью абсцисс с вентральной точки зрения; ∠Sc1l — угол между сегментом spa-ifa и осью y при виде сбоку; ∠gll — угол между отрезком st-it и осью y при виде сбоку; ∠Clc — угол между сегментом SCJ-ACJ и осью x на виде черепа; ∠Scc — угол между отрезком mss-glc и осью x на виде черепа; ∠T1Clc — угол между сегментом ACJ-Th2 и осью x из черепной проекции и ∠T1Scc — угол между сегментом glc-Th2 и осью x из краниальной проекции.

Результаты

Морфогенез лопатки

Бластема и хондрогенная фазы лопатки на CS17 и CS20.

Лопатка была обнаружена во всех трех образцах, но не в 3-D реконструированном образце, потому что граница не была резкой в ​​CS17. Тело лопатки имело высокую интенсивность сигнала на контуре и низкую интенсивность сигнала на внутренней части на изображениях PCX-CT после CS18. Тело лопатки и коракоид, а также головка плечевой кости были непрерывными и хондрифицированы на CS18 (N = 3) (Рис. 1A, CS18).Связь между телом и коракоидным отростком была нечеткой в ​​2 из 3 образцов (рис. 1B). Акромион был очевиден на CS19 (N = 3). Тело было треугольной формы в CS20 (N = 3), что аналогично наблюдаемому у взрослых. Акромион был удлинен, и на этом этапе начинал развиваться акромиально-ключичный сустав. Коракоидный отросток был удлиненным и изогнутым, что аналогично тому, что наблюдается у взрослых. Лопатка не сформировалась до конца эмбрионального периода [CS23 (N = 3)].

Рис. 1. Морфогенез лопатки в бластемальной и хондрогенной (во время CS18 и CS20) фазах.

A) Типичное изображение PCX-CT лопатки и плечевой кости на CS18 и CS20. Б) Трехмерная реконструкция лопатки — краниальный, латеральный и осевой виды. Для каждого этапа были проанализированы три репрезентативных образца. ac: акромион, cp: коракоидный отросток, bd: тело лопатки, hu: головка плечевой кости.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238225.g001

Начальное окостенение тела лопатки (CS23 и ранний период плода).

Лопатка имела низкую интенсивность сигнала на МРТ-изображениях в проксимальной части акромиона, соединенной с телом лопатки в CS23 (N = 3). Первоначальное окостенение было обнаружено в этой части в ранних образцах плода с CRL 30 мм (рис. 2). Оссификация обнаружена в 11 из 13 образцов с ХОЛ 30–44 мм. Эта окостеневшая область во время развития распространяется веерообразно как латерально, так и медиально.

Рис. 2. Морфогенез плечевого пояса на CS23 и раннем плодном периоде.

A) Типичный поперечный разрез изображения PCX-CT на CS23, показывающий плечевой сустав и ключицу.B) Трехмерная реконструкция лопатки и ключицы на CS23 (вид снизу). Горизонтальная линия указывает ось абсцисс. Обратите внимание, что ключица располагалась в шейном отделе (выше плоскости Th2), а тела лопаток с обеих сторон были почти параллельны. Гленоидная полость ориентирована вперед и немного латерально в краниальном направлении. Наблюдались три образца на CS23. C) Лопатка и плечевой сустав в образце плода с CRL 39 мм. Желтая стрелка указывает на начальную окостеневшую область на дорсальной стороне тела, рядом с проксимальной частью акромиона.D) Трехмерная реконструкция лопатки на образце плода с CRL 39 мм. Закостеневшая область показана синим цветом. ac: акромион, bd: тело лопатки, cl: ключица (зеленый), cp: коракоидный отросток, es: пищевод, glc; суставная впадина, hu: головка плечевой кости, sp: спинной мозг, Th2; первый грудной позвонок, Th5, пятый грудной позвонок, tr; trachea, ve: позвонки.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238225.g002

Рост лопатки (период плода).

ости лопатки были очевидны в образцах с CRL ≥ 72 мм (N = 10) (черная стрелка, рис. 3).Распространение веерообразного окостенения и удлинение позвоночника параллельны друг другу. Проксимальная часть акромиона окостенела в образцах с CRL ≥ 100 мм (N = 9) (звездочка на рис. 3). Наибольший угол окостенения достигался в образцах с CRL 135 мм. Позвоночник удлинялся до медиальной границы в образцах с CRL 200 мм. Гленоид, клювовидный отросток и медиальный край тела не окостенели в течение этого периода наблюдения (CRL ≤ 225 мм).

Рис. 3. Трехмерная реконструкция лопатки в период плода [CRL 50–205 мм (N = 12]).

Закостеневшие области показаны синим цветом. Черная стрелка и звездочка обозначают ости лопатки и проксимальную часть акромиона соответственно.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238225.g003

Ключица.

Ключица имела сигнал высокой поверхностной интенсивности на изображениях PCX-CT CS19 (N = 3), что указывало на перепончатое окостенение (рис. 4). Удлиненная ключица располагалась близко к грудины медиально и к акромиону латерально на CS20 (N = 3).Чрезвычайно высокая интенсивность сигнала наблюдалась в центре боковых двух третей ключицы на CS20 (желтые стрелки на рис. 4).

Рис. 4. PCX-CT изображение, показывающее ключицу в CS19 (N = 3) и CS21 (N = 2), и МРТ-изображение в CS23 (N = 3) и образцов с CRL 72 мм и 225 мм (N = 10). .

Трехмерные реконструированные ключицы показаны с правой стороны каждого изображения PCX-CT. Синий означает окостенение. Черная стрелка указывает на начальное окостенение ключицы на CS19 (N = 3).Желтые стрелки указывают на окостенение. ac: акромион, cl: ключица (зеленый), cp: коракоидный отросток, es; пищевод, hu: головка плечевой кости, st; грудина ve; позвонки, tr; трахея.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238225.g004

Измерения длины.

Горизонтальная и вертикальная длина лопатки, продольная длина ключицы, длина между позвонками C4 и Th9, а также BPD линейно увеличивались с CRL (сильная корреляция обозначается R> 0.99) (таблица 3). Ширина между каждым ориентиром на лопатке (акромион, glc, ifa, mss и spa) и ключицей (ACJ и SCJ) также линейно увеличивалась с CRL (сильная корреляция указывается R ² > 0,97). Кроме того, BPD, индикатор ширины мозга, и ширина между акромионами, ACJ и glc увеличивались линейно с аналогичными наклонами (0,24 для BPD и glc, 0,25 для акромионов и 0,23 для ACJ). Наклон между BPD и шириной между акромионами, ACJ и glc составлял 0.96, 0,95 и 0,99 соответственно, что указывает на то, что BPD и эти три параметра увеличивались аналогичным образом и имели аналогичные значения.

Трехмерные элементы надплечья.

Трехмерная реконструкция . Трехмерная реконструкция плечевого пояса (вентральная и боковая проекции) в эмбриональном (CS19 (N = 3) и CS20 (N = 3)) и фетальном (CRL 72 и 225 мм (N = 10)) периодах выявила его позиционные особенности. (Рис. 5, фильмы S1 – S4). Например, ключица была расположена в одинаковом положении независимо от CS или CRL, в то время как лопатка росла в каудальном направлении.В частности, spa и glc лопатки были расположены на краниальной стороне осей x и y, в то время как тело лопатки было расположено на каудальной стороне осей x и y с вентральной и боковой проекции. Гленоидная полость была хорошо видна с вентральной стороны, что указывает на то, что полость была ориентирована вентрально. Гленоидную полость ориентировали краниально сбоку. Медиальная граница наклонена к оси Z как с вентральной, так и с боковой проекции. С краниального обзора и ключица, и лопатка были расположены на вентральной стороне оси абсцисс в эмбриональном периоде.Эти положения изменились во время разработки, и ACJ и glc были расположены близко к оси x.

Рис. 5. Виды вентральной, латеральной и краниальной проекций трехмерной реконструкции лопатки (фиолетовый) и ключицы (зеленый) в эмбриональном периоде (CS19 (N = 3) и CS20 (N = 3)) и внутриутробном периоде. (CRL 72,5 и 225 мм (N = 10)).

Синяя линия; ось абсцисс, красная линия; ось Y, черная линия; ось z. Th2: первый грудной позвонок, ac: акромион, cp: коракоидный отросток.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0238225.g005

Положение плечевого пояса по оси z (осевое положение) . В эмбриональном периоде лопатка располагалась выше уровня Th2 позвонка (N = 23) (рис. 6). Примерное осевое положение spa и ifa было на позвонках C6 и Th2 соответственно в раннем эмбриональном периоде (N = 6). Расположение ifa изменилось с Th2 на Th5 в позднем эмбриональном периоде (N = 17). Более того, расположение СПА немного снизилось до C7-Th2, в то время как расположение ifa опустилось до Th5-Th8 во внутриутробном периоде (N = 13).Эти данные согласуются с наблюдением, сделанным во время трехмерной реконструкции с вентральной и боковой проекции, что лопатка вместо того, чтобы опускаться, росла в каудальном направлении.

Рис. 6. Положение лопатки (A) и ключицы (B) вдоль оси z.

Сплошные фиолетовые кружки указывают на верхний угол лопатки (spa), пустые фиолетовые кружки указывают на нижний угол лопатки (ifa), синие звезды указывают на центр суставной впадины (glc), сплошные зеленые кружки указывают на напряженность. ключичный сустав (SCJ), открытые черные кружки указывают на акромиально-ключичный сустав (ACJ).Положение суставной впадины рассчитывали как среднюю точку между инфрагленоидом и супрагленоидным бугорком. Эмбриональный период (N = 23), период плода (N = 13).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238225.g006

Осевое положение трех суставов, glc, SCJ и ACJ было в основном постоянным, за исключением эмбрионального периода. ГК был расположен примерно на уровне C7. SCJ был расположен на уровне C5-C7 в эмбриональном периоде, и это местоположение немного опускалось до уровня C7 в период плода.ACJ располагался на уровне C5-C6 в эмбриональном периоде, и это расположение оставалось постоянным во время эмбрионального периода.

Углы по осям x и y (поперечная плоскость) на виде снизу и сбоку . Угол сегмента ключицы ACJ-SCJ на оси x с вентральной проекции (∠Clv) постоянно составлял около 15 градусов и варьировал в эмбриональном периоде (от -6,0 до 20,0 градусов) (N = 23) (рис. 7). ). Этот угол иногда был высоким в больших образцах (от 25,5 до 37 ° С).7 градусов) (N = 3). Угол сегмента spa-ifa на оси x с вентральной проекции (Sc1v) в этом исследовании постоянно составлял около 70 градусов. Угол сегмента glc-ifa на оси x с вентральной проекции (Sc2v) составлял от 70 до 80 градусов в эмбриональном периоде (N = 23). Этот угол немного увеличился и постоянно составлял около 85 градусов в период развития плода (N = 13).

Рис. 7. Измерения угла плечевого пояса снизу (A) и сбоку (B).

A) Угол лопатки и ключицы по оси x с вентральной проекции (плоскость xz) во время развития.Углы сегментов SCJ-ACJ (∠Clv) (сплошной зеленый круг), spa-ifa (∠Sc1v) (сплошной фиолетовый круг) и glc-ifa (∠Sc2v) (пустой фиолетовый круг) на оси x от вентральный вид. Б) Угол между лопаткой и ключицей по оси Y с бокового обзора во время развития. Были измерены углы сегмента spa-ifa (∠Sc1l) (сплошной пурпурный кружок) и st-it (∠gll) (незакрашенный пурпурный кружок) на оси Y при виде сбоку. Эмбриональный период (N = 23), период плода (N = 13). ACJ: акромиально-ключичный сустав, glc: суставная впадина (средняя точка между st и it), ifa: нижний угол, it: инфрагленоидный бугорок, SC: грудинно-ключичный сустав, spa: верхний угол, st: супрагленоидный бугорок.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238225.g007

Угол сегмента spa-ifa по оси Y в боковой проекции (∠Sc1l) в раннем эмбриональном периоде составлял от 100 до 110 градусов. период (N = 5) и уменьшился до (90 и 100 градусов) в позднем эмбриональном периоде (N = 18). Этот угол составлял от 65 до 80 градусов во внутриутробном периоде (N = 13). Угол сегмента st-it на оси y сбоку (∠gll) составлял от 65 до 85 градусов в эмбриональном периоде, а угол уменьшался (от 50 до 65 градусов) в период эмбрионального развития.

Углы по оси x на виде черепа . Угол ключицы (сегмент ACJ-SCJ) по оси x с краниального обзора (∠Clc) постоянно составлял от 30 до 45 градусов и варьировал в эмбриональном периоде (от 15,5 до 46,1 градусов) (N = 23) ( Рис 8A). Угол сегмента glc-mss на оси x с краниального обзора (∠Scc) варьировался в этом исследовании; между 60 и 75 градусами в раннем эмбриональном периоде (N = 5), увеличились до 75-100 градусов в позднем эмбриональном периоде (N = 18) и снизились до 45-75 градусов во внутриутробном периоде (N = 13 ).

Рис. 8. Измерения угла плечевого пояса с краниальной проекции.

A) Угол лопатки и ключицы по оси x с краниального обзора во время развития. Сплошные зеленые кружки указывают угол сегмента SCJ-ACJ на оси x с краниального обзора (∠Clc), сплошные фиолетовые кружки указывают угол сегмента mss-glc на оси x с краниального обзора (∠Scc ). Б) Взаимосвязь плечевого пояса и туловища с черепной проекции. Белые фиолетовые кружки указывают угол сегмента ACJ-Th2 (∠T1Clc) по оси x на виде черепа, а белые кружки указывают угол сегмента glc-Th2 (∠T1Scc) по оси x от черепной вид.Эмбриональный период (N = 23), период плода (N = 13). ACJ: акромиально-ключичный сустав, glc: суставная впадина (средняя точка между st и it), mss: медиальный конец лопатки, ости, SCJ: грудино-ключичный сустав, Th2: первый грудной позвонок.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238225.g008

Положение плечевого пояса относительно туловища (позвонков) . Оба угла сегментов ACJ-Th2 (T1Clc) и glc-Th2 (∠T1Scc) по оси x с краниального вида уменьшались по мере развития (рис. 8B).T1Clc составлял от 30 до 45 градусов в эмбриональном периоде (N = 23) и постепенно снижался (от -5 до 15 градусов) в больших образцах CRL плода (N = 10). ∠T1Scc находился между 20 и 40 градусами в эмбриональном периоде и постепенно снижался (между 5 и 20 градусами) в больших образцах CRL плода (N = 10). Эти данные указывают на то, что и ACJ, и glc изменяются с переднебоковой на латеральную сторону с развитием.

Взаимосвязь между лопаткой и ключицей .Во время начального морфогенеза углы между лопаткой и ключицей были тупыми с вентральной (Sc1v + ∠Clv) и краниальной (Sc1c + ∠Clc) точек зрения (Рис. 9). Эти углы уменьшаются по мере развития от эмбрионального до фетального периода. Угол с краниальной проекции (∠Sc1c + ∠Clc) был почти прямоугольным, а с вентральной точки зрения (Sc1v + ∠Clv) — острым. Напротив, угол между сегментами ACJ-Th2 и glc-Th2 оставался почти таким же (от 0 до 5 градусов) в эмбриональном периоде (N = 23) и немного увеличивался по мере развития (от 5 до 15 градусов) (N = 13).

Рис. 9. Взаимосвязь между лопаткой и ключицей, вид черепа.

Открытые черные и сплошные черные кружки указывают углы между лопаткой и ключицей с вентральной (Sc1v + ∠Clv) и краниальной (∠Sc1c + ∠Clc) точек зрения соответственно. Сплошные желтые кружки указывают углы между сегментом glc-Th2 и ACJ-Th2 с краниальной проекции (∠T1Scc-∠T1Clc). Эмбриональный период (N = 23), период плода (N = 13).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238225.g009

Discussion

Lewis (1902) описал развитие верхней конечности, включая плечевой пояс, в начале прошлого века [5]. Реконструкция скелета, мышечной массы и нервов на CS16, CS18, CS19 и CS22 была проиллюстрирована автором; однако каждой скелетной форме, включая лопатку, не хватало иллюстраций крупным планом, и они были показаны как часть всей системы верхних конечностей на каждом рисунке. Кроме того, первоначальное обнаружение лопатки в недавних исследованиях было выполнено на один или два этапа позже, чем описано в исследовании Льюиса.Mekonen et al. обнаружил лопатку (лопатку) на CS17 на гистологических срезах [29]. Hita-Contreras et al. наблюдали хондрогенный зачаток на медиальном крае лопатки уже на CS17, тогда как тело лопатки появилось на CS18 [10]. Сначала мы обнаружили тело лопатки на CS17 с коракоидом и головкой плечевой кости на CS18 на изображениях PCX-CT, что согласуется с недавними гистологическими исследованиями. Выявление начальной бластемальной и хондрогенной фаз костей с помощью PCX-CT было сопоставимо с обнаружением других структур локомотива, таких как таз и бедренная кость [30, 31].

В этом исследовании связь тела и коракоида не может быть подтверждена на CS18 из-за разрешения изображения PCX-CT. Hita-Contreras et al. наблюдали три выроста мезенхимальной конденсации неправильной формы, соответствующие телу лопатки, будущему клювовидному отростку и большой массе плечевой кости, акромиона и ости лопатки [10]. Однако авторы не уточняют, связаны ли эти три нароста. Lewis (1902) проиллюстрировал коракоид без тела лопатки на CS18 и показал, что они соединены на CS19 [5].Морфогенез коракоида во многих аспектах отличается от тела лопатки. Во-первых, после рождения начинается окостенение клювовидного отростка, который отличается от тела лопатки. Между 15 ^-м и 18 ^-м месяцами после рождения происходит окостенение в середине клювовидного отростка, который соединяется с остальной частью кости в возрасте 15 лет [32, 33]. Недавние исследования с генетическим подходом показали, что развитие различных частей лопатки, таких как коракоид, акромион и тело лопатки, контролируется разными генами, и что эти части лопатки могут происходить от разных анлагенов [13].Коракоид отделен от лопатки у большинства позвоночных [34]. Может быть интересно выяснить, являются ли тело лопатки и коракоид отдельными в начальной бластемальной и хондрогенной фазах на CS18.

Льюис (1902) уделил особое внимание осевому положению лопатки в своем исследовании [5] и показал, что лопатка расположена на уровне 4 ^-го шейного межреберного промежутка на CS16, между позвонками C4 и Th2 на уровне CS16. CS18 и в основном каудальнее Th2 позвонков с нижним углом, доходящим до Th5 позвонка в CS19.Очень маленькая часть лопатки краниально расположена на уровне ребра 1, а нижний угол находится на уровне 5-го межреберья на CS21. В нескольких других исследованиях также описаны аналогичные характеристики осевого положения лопатки [6, 7]. Поднятие лопаток может представлять клинический интерес, потому что стойкое возвышение лопатки обычно связано с деформацией Шпренгеля [8].

Müller и O’Rahilly (1986) [7] указали, что лопатка увеличена в эмбриональном периоде, хотя не опускается вниз.Наша трехмерная реконструкция и морфометрические данные однозначно подтверждают такие признаки. Ориентиры на лопатке и ключице (верхний угол, грудинно-ключичный сустав, акромио-ключичный сустав и гленоидная полость) остались в аналогичном осевом положении, в то время как только осевое положение нижнего угла уменьшилось, что указывает на то, что лопатка увеличилась в каудальном направлении. направление, но не спускался. Осевое положение нижнего угла находится на уровне позвонка Th7, тогда как положение ости лопатки на уровне позвонка Th4 у взрослых.Наш анализ показывает, что лопатка может не опускаться даже после периода плода, что противоречит ранее опубликованным результатам [7]. Наше открытие, что лопатка увеличилась, но не опускалась, означает, что врожденное возвышение лопатки не связано с неспособностью лопатного «опускания» во время развития [7, 14].

Трехмерная реконструкция и морфометрия в нашем исследовании выявили уникальное положение, отличное от осевого положения, плечевого пояса в эмбриональном и внутриутробном периодах.В отличие от постоянного положения ключицы, тело лопатки вращается внутрь и вверх в начале морфогенеза. Таким образом, правая и левая тела лопатки казались почти параллельными друг другу, что согласуется с данными, полученными на рис. 2 O’Rahilly et al. [8]. Внутренняя ротация лопатки изменилась внешне, в то время как ротация вверх осталась неизменной. По сравнению со взрослыми, лопатка во внутриутробном периоде поворачивалась внутрь и вверх. Плечевой пояс располагался на вентральной стороне туловища (позвонках) во время начального морфогенеза, а впоследствии менял положение на латеральную сторону позвонков в позднем эмбриональном и эмбриональном периодах.Положение плечевого пояса, наблюдаемое в период развития плода, может соответствовать таковому у взрослых. Такое уникальное положение плечевого пояса может способствовать определенному этапу позы верхней конечности, что является одним из важных внешних признаков, определяющих стадию, особенно между CS18 и CS23 [24]. Например, осевой скелет (позвонки) становится прямым, а верхняя конечность проходит вертикально к осевому скелету в точке CS19. Плечо (головка плечевой кости) становится очевидным снаружи, а сустав, согнутый в локте, становится пронирован на CS23.Положение на этой стадии можно частично объяснить уникальными позиционными изменениями лопатки в эмбриональном периоде.

Настоящее исследование показывает, что бипариетальный диаметр и ширина между акромионами, акромио-ключичными суставами и суставной впадиной, которые являются показателями ширины плечевого пояса, росли параллельно и имели аналогичные значения в процессе развития. Адекватное внутреннее вращение лопатки вверх и ее вращение может уменьшить ширину плеча, тем самым облегчая роды.Учитывая, что аномально большое соотношение плеч и головы может привести к дистоции плеча и перелому ключицы [18, 19], данные, представленные в этом исследовании, можно использовать в качестве нормальных морфометрических эталонов для оценки плечевого пояса в эмбриональном и плодном периодах.

Это исследование имеет несколько ограничений. Во-первых, граница надплечья в бластемальной и хондрогенной фазах была нечеткой в ​​оцифрованных данных, полученных с помощью системы PCX-CT [30, 31], что затрудняло сегментирование и определение связи.Например, связь между телом лопатки и коракоидом не определялась на CS18. Во-вторых, ось z определялась с использованием позвонков Th2 и Th5. В эмбриональном периоде наблюдались изменения шейного и грудного сгибания [24], что могло повлиять на ориентацию оси z. В-третьих, образцы, использованные в этом исследовании, были зафиксированы с использованием среды, содержащей формальдегид, и хранились в пробирке для образцов в течение длительного периода. Положение образца, особенно конечностей, подвержено изменениям из-за применения фиксаторов и внешней силы.Наконец, хотя наши образцы были классифицированы как нормальные на основании внешней морфологии, нет гарантии, что все образцы имели нормальное развитие.

В заключение, это исследование предоставляет полезную трехмерную позиционную морфометрию плечевого пояса, которая может помочь во всестороннем понимании развития плечевого пояса и дифференциации нормального и ненормального развития.

Благодарности

Авторы благодарят г-жу Чигако Увабе и доктора Харуюки Макисиму из Центра исследования врожденных аномалий за их техническую помощь в работе с человеческими эмбрионами.Эта работа была выполнена с одобрения Консультативного комитета программы Photon Factory (предложение № 2019G542, 2017G541).

Список литературы

1. 1. Стоя на анатомии С. Грея. 41-е изд. Амстердам: Эльзевир; 2005.
2. 2. Schuenke M, Schulte E, Schumacher U, Ross LM, Lamperti ES. THIEME Атлас анатомии. Общая анатомия и костно-мышечная система. 1-е изд. Штутгарт: Тиме; 2006.
3. 3. Пейн Р., Войт М.Л. Роль лопатки.Int J Sports Phys Ther. 2013; 8: 617–629.
4. 4. Инь Б., Велла Дж., Левин В.Н. Артроскопический алфавитный суп: распознавание нормального, нормального вариантов и патологии. Orthop Clin North Am. 2010. 41: 297–308.
5. 5. Льюис WH. Развитие руки в человеке. Am J Anat. 1902; 1: 145–186.
6. 6. Блехшмидт Э. Этапы развития человека до рождения: введение в эмбриологию человека. Филадельфия: Сондерс; 1961.
7. 7. Мюллер Ф. и О’Рахилли Р.Сомито-позвоночная корреляция и позвоночные уровни в человеческом эмбрионе. Am J Anat. 1986; 177: 3–19.
8. 8. О’Рахилли Р., Мюллер Ф., Мейер ДБ. Позвоночный столб человека в конце собственно эмбрионального периода. 1. Колонка в целом. J Anat. 1980; 131: 565–575.
9. 9. О’Рахилли Р., Мюллер Ф., Мейер ДБ. Позвоночный столб человека в конце собственно эмбрионального периода. 3. Грудной отдел. J Anat. 1990; 168: 81–93.
10. 10. Hita-Contreras F, Sánchez-Montesinos I, Martínez-Amat A, Cruz-Díaz D, Barranco RJ, Roda O.Развитие плечевого сустава человека на эмбриональной и ранней стадии плода: анатомические аспекты для клинической практики. J Anat. 2018; 232: 422–430.
11. 11. де ла Куадра-Бланко С., Арраэс-Айбар, Л.А., Мурильо-Гонсалес, Д.А., Эррера-Лара, М.Э., Мерида-Веласко, Ю.А., Мерида-Веласко, младший. Развитие сухожилия двуглавой мышцы плеча и коракогленоидной связки человека (7–12 неделя развития). Клетки Тканевые Органы. 2017; 203: 365–373.
12. 12. Абэ С., Накамура Т., Родригес-Васкес Дж. Ф., Мураками Дж., Иде Й.Раннее развитие плода в области ротаторного промежутка плеча с особым упором на топографические взаимоотношения между связками и связками. Хирург Радиол Анат. 2011; 33: 609–15.
13. 13. Вильямс М.С. Аномалии развития лопатки — забытая кость «омо». Am J Med Genet A. 2003; 120: 583–7.
14. 14. Банница фон Базан У. Связь между врожденным возвышением лопатки и диастематомиелией: предварительное сообщение. J Bone Joint Surg Br.1979; 61: 59–63.
15. 15. Horwitz AE. Врожденное возвышение лопатки: деформация Шпренгеля. Am J Orthop Surg. 1908; 6: 260–311.
16. 16. Натх Р.К., Пайзи М. Деформация лопатки при акушерском параличе плечевого сплетения: новое открытие. Хирург Радиол Анат. 2007; 29: 133–40.
17. 17. Пак Дж.Й., Хван Дж.Т., О К.С., Ким С.Дж., Ким Н.Р., Ча MJ. Возвращение к дискинезу лопатки: трехмерная компьютерная томография крыла в положении лежа. J Shoulder Elbow Surg.2014; 23: 821–8.
18. 18. Modanlou HD, Komatsu G, Dorchester W, Freeman RK, Bosu SK. Новорожденные большого гестационного возраста: антропометрические причины дистоции плеча. Obstet Gynecol. 1982; 60: 417–23.
19. 19. Ан Э.С., Юнг М.С., Ли Ю.К., Ко С.И., Шин С.М., Хан М.Х. Неонатальный перелом ключицы: недавнее 10-летнее исследование. Pediatr Int. 2015; 57: 60–3.
20. 20. Монфорт К., Кейс-Смит Дж. Влияние неонатального позиционера на вращение лопатки. Am J Occup Ther.1997. 51: 378–84.
21. 21. Нисимура Х., Такано К., Танимура Т., Ясуда М. Нормальное и аномальное развитие человеческих эмбрионов: первый отчет об анализе 1213 интактных эмбрионов. Тератология. 1968; 1: 281–290.
22. 22. Шиота К. Развитие и внутриутробная судьба нормальных и аномальных человеческих концепций. Congenit Anom. 1991; 31: 67–80.
23. 23. Ямагути Ю., Ямада С. Киотская коллекция человеческих эмбрионов и плодов: история и последние достижения в современных методах.Клетки Тканевые Органы. 2018; 205: 314–319.
24. 24. О’Рахилли Р., Мюллер Ф. Стадии развития человеческих эмбрионов: включая пересмотр книги Стритера «Горизонты» и обзор коллекции Карнеги. Вашингтон, округ Колумбия: Вашингтонский институт Карнеги; 1987.
25. 25. Йонейама А., Ямада С., Такеда Т. Точная биомедицинская визуализация с использованием рентгеновского фазочувствительного метода. В: Gargiulo DG, Mcewan A, редакторы. Продвинутая биомедицинская инженерия. Риека: InTech; 2011. С. 107–128.
26. 26. Ёнеяма А., Такеда Т., Цутия Ю., Ву Дж., Луин Т.Т., Коидзуми А. и др. Система фазоконтрастного рентгеновского изображения с полем зрения 60 × 330 мм на основе кососимметричного двухкристального рентгеновского интерферометра. Nucl Instrum методы Phys Res A. 2004; 523: 217–222.
27. 27. Момосе А., Такеда Т., Йонеяма А., Кояма И., Итаи Ю. Фазово-контрастное рентгеновское изображение большой площади с использованием больших рентгеновских интерферометров. Nucl Instrum методы Phys Res A. 2001; 467: 917–920.
28. 28.Toyoda S, Shiraki N, Yamada S, Uwabe C, Imai H, Matsuda T. и др. Морфогенез внутреннего уха на разных этапах нормального развития человека. Анат Рек (Хобокен). 2015; 298: 2081–2090.
29. 29. Меконен Х.К., Хикспурс Дж. П., Моммен Г., Керентные стадии нормы Развитие вентральной стенки тела у человеческого эмбриона. J Anat. 2015; 227: 673–685.
30. 30. Судзуки Ю., Мацубаяси Дж., Джи Х, Ямада С., Йонеяма А., Имаи Х и др. Морфогенез бедренной кости на разных этапах нормального развития человека.PLoS One. 2019; 14: e0221569.
31. 31. Окумура М., Исикава А., Аояма Т., Ямада С., Увабе С., Имаи Х. и др. Формирование хряща в скелете таза в эмбриональном и раннем эмбриональном периодах, PLoS One. 2017; 12 (4): e0173852.
32. 32. О’Рахилли Р., Гарднер Э. Первоначальное появление окостенения в стадиях человеческих эмбрионов. Am J Anat. 1972; 134: 291–301.
33. 33. Шефер М., Блэк С., Шойер Л. Ювенильная остеология: лабораторное и практическое руководство.1-е изд. Берлингтон: Elsevier Inc; 2009.
34. 34. Ларсон С.Г. Эволюция плеча гоминина: ранний человек. В: Grine FE, Fleagle JG, Leakey RE, редакторы. Первые люди — происхождение и ранняя эволюция рода homo. Дордрехт: Спрингер; 2009. С. 65–67.

Что делает плечо таким нежным?

Плечи — самый подвижный сустав человеческого тела. Они предлагают самый большой диапазон движений — и из-за этой гибкости это один из наиболее травмируемых суставов тела.Плечо включает три кости: плечевую кость (кость плеча), ключицу (ключицу) и лопатку (лопатку).

Плечо позволяет поднимать и бросать предметы любым способом, в том числе над головой. Умение пользоваться руками во многом благодаря способности плечевого сустава.

Помимо трех костей, образующих сустав, существует множество связок, сухожилий и нервов, которые играют важную роль в использовании плеча. Суставная капсула состоит из группы связок, которые соединяют плечевую кость с суставной впадиной, и эти связки отвечают за стабилизацию плечевого сустава.

Травмы плеча

При травме плеча боль обычно усиливается при любом движении руки. Давайте поговорим о наиболее распространенных травмах, в частности о разрыве вращательной манжеты.

Разрыв вращающей манжеты

Один из наиболее распространенных видов травм плеча — разрыв вращательной манжеты плеча. Вращательная манжета состоит из сухожилий, которые прикрепляют мышцы к костям вокруг плечевого сустава.

Травма вращающей манжеты может вызвать тупую боль в плече.Боль часто усиливается, если вы пытаетесь заснуть на этом боку или продолжаете делать движения, вызвавшие травму. Эта травма чаще всего встречается у людей, которые выполняют над головой или повторяющиеся движения во время работы или занятий спортом.

Как получить порванную вращающую манжету?

Художники, плотники, парикмахеры, художники, бейсболисты и теннисисты — все подвержены разрыву вращающей манжеты. Вероятность травм увеличивается с возрастом и интенсивным использованием.

Иногда травмы вращающей манжеты плеча возникают в результате единичного острого инцидента.В подобных случаях следует как можно скорее обратиться за медицинской помощью, чтобы травма не продолжала ухудшаться.

Симптомы травмы вращательной манжеты плеча

Если ротаторная манжета порвана частично или полностью, вы почувствуете боль. Это можно охарактеризовать как тупую боль в глубине плеча или отключающую боль всякий раз, когда используется рука или когда на вращающую манжету оказывается давление.

Часто невозможно заснуть на пораженном плече, потому что вас разбудит боль. Вам также будет сложно дотянуться до волос, чтобы причесаться, вернуться назад, чтобы надеть рубашку, или потянуться за туловище.

Без лечения проблемы с вращающей манжетой могут привести к необратимой потере подвижности и дегенерации сустава, что потребует операции по замене плеча. Несмотря на то, что использование сустава в этом состоянии болезненно, полное обездвиживание плеча может привести к укорочению и утолщению соединительных тканей, что приведет к синдрому замороженного плеча.

Ваш врач объяснит, насколько и как вы должны двигать плечом, пока оно заживает. Поскольку для заживления сухожилий и связок требуется больше времени, чем для мышц и кожи, вы можете предположить, что ваше плечо заживает, пока вы позволяете ему отдыхать и только мягко двигаетесь.

Хирурги-ортопеды в Колорадо

Если у вас или у кого-то из ваших знакомых есть боль глубоко в плече, скорее всего, причиной является разрыв вращательной манжеты плеча. Свяжитесь с Колорадским центром передового опыта в области ортопедии и позвольте нам провести медицинское обследование вашего плеча.

Позвоните нам сегодня по телефону (719) 623-1050 или запишитесь на прием онлайн. Не позволяйте больному плечу больше мешать вам расслабиться — обратитесь за помощью к ведущим ортопедам Колорадо!

Человеческие плечи эволюционировали, чтобы бросать, одни лучше других — Меркьюри Ньюс

Квотербэки НФЛ делают это так легко — и в эволюционном смысле, возможно, так оно и есть.Ученые говорят, что человеческое плечо эволюционировало, чтобы бросать предметы, в отличие от плеча наших кузенов-обезьян, анатомия которых больше приспособлена к тому, чтобы раскачиваться на деревьях, чем бросать кокосы.

Тем не менее, некоторые человеческие плечи могут быть лучше приспособлены для того, чтобы выдерживать жесткие постоянные метания, чем другие, даже среди профессиональных спортсменов. И это то, что ученые продолжают изучать в надежде определить, какие спортсмены могут быть более склонны к травмам, а какие предназначены для Суперкубка.

«В метании людей есть кое-что, что действительно отличается от наших ближайших ныне живущих родственников», — сказал биолог-эволюционист Натан Янг из Калифорнийского университета в Сан-Франциско.

Рассмотрим шимпанзе, более сильных и волосатых кузенов людей от общего предка шесть-семь миллионов лет назад. Шимпанзе со спортивными амбициями могут время от времени бросаться в ловушку, но их плохая цель и слабая тяга смутят квотербека Попа Уорнера.

Напротив, «люди действительно хороши в точном броске», — сказал Янг.

Секрет кроется в лопатках. Плечи шимпанзе наклонены вверх к их головам, как будто они постоянно пожимают плечами.Такое выравнивание позволяет свисать с веток, что необходимо крупным обезьянам, потому что они обычно слишком тяжелы, чтобы опираться на одну ветку.

Человеческие лопатки, с другой стороны, выступают в обе стороны. В 2015 году Янг возглавил команду, анализировавшую эволюцию лопатки обезьян и людей со времени их последнего общего предка. Ученые предполагают, что у этого предка обезьяны лопатки были ближе к лопаткам шимпанзе. Когда предки людей мигрировали с деревьев на землю, их плечи покачивались вниз и наружу, чтобы было удобнее держать каменные орудия и запускать примитивные ракеты по потенциальным хищникам или конкурентам.

Нил Томас Роуч, научный сотрудник Гарвардского университета и член команды, проводившей исследование, объяснил, как человеческие плечи позволяют бросать футбольный мяч со скоростью 60 миль в час.

Мышцы, как и резинки, обладают огромным запасом энергии. Если кто-то повесит кирпич на руке за резинку, а затем, например, медленно поднимет руку вверх, кирпич сначала останется неподвижным, а лента растянется. Но как только рука перестанет двигаться, энергия резинки потянет кирпич вверх.

Человеческие плечи позволяют питчерам и квотербекам перед броском разворачивать руки назад, при этом растягивая мышцы плеча. Когда эти спортсмены выпускают свои броски, они высвобождают накопленную мышечную энергию, которая, в свою очередь, толкает мяч вперед.

«Это создает своего рода механизм рогатки», — сказал Роуч.

Но структура далеко не безупречная.

«Больше всего нас интересует квотербек», — сказала Дебора Фариниарц, хирург-ортопед из клиники Arthoscopy и спортивной медицины в Сан-Хосе.

Она процитировала исследование 2004 года в Американском журнале спортивной медицины, в котором анализировались травмы плеча квотербека в Национальной футбольной лиге. Эти игроки получали травмы плеча почти так же часто, как и травмы головы. Четырнадцать процентов травм плеча произошло из-за чрезмерного использования.

Рон Камински, президент и основатель MORE Physical Therapy, сети клиник в Сан-Хосе и его окрестностях, считает среди своих клиентов футболистов-любителей. Он назвал травмы плеча третьей по частоте жалобой клиентов.Камински также видит много случаев чрезмерного использования.

«Возможно, он слишком много бросает мяч», — сказал физиотерапевт.

Но почему одни футболисты получают больше травм, чем другие?

Не все лопатки одинаковы.

«Плечи меняются почти так же, как и лица, — сказал Янг.

Еще в 1800-х годах, по словам Янга, анатомы изучали разницу между одной человеческой лопаткой и другой. Эти изображения плеч напоминают белые салфетки, сложенные треугольником, верхняя часть которых сморщена костяными выступами.Каждый треугольник изгибается вверху по-своему, с сегментами кости разного размера, складывающимися под разными углами.

Эти вариации, вероятно, влияют на функциональность, предрасполагая одних спортсменов к травмам, а других — к славе, по словам Янга. Теперь он работает над сопоставлением структуры плеча и дисфункции с целью предсказать, какие люди подвержены риску травмы.

Но физиотерапевт Райан ДеВитт, владелец DeWitt Physical Therapy в Санта-Крус, отмечает, что чрезмерное использование и терапия — это лишь часть уравнения травм плеча в футболе.

«Невозможно защититься от контактных травм», — сказал он. «Я не могу удержать кого-нибудь от тебя».

Исследование 2004 года, процитированное Фариниарцем, подтверждает утверждение ДеВитта: все оставшиеся травмы плеча квотербека с установленной причиной — 82 процента травм — произошли в результате прямого контакта во время игры. Похоже, у квотербека 49ers Колина Каперника хорошая компания.

Тем не менее, учеба Янга могла бы помочь Дэвиду Ашкиназу, бывшему футболисту колледжа Гавилан, Университета Центральной Флориды и (вкратце) Atlanta Falcons.Из-за чрезмерного использования Ашкиназ травмировал плечо, поднимая тяжести, более 14 лет назад. Сегодня он спортивный директор и футбольный тренер мальчиков в средней школе Сан-Хосе. Спустя более десяти лет после травмы плеча Ашкиназ все еще катает плечо, чтобы уменьшить болезненные ощущения.

«Я все еще чувствую это время от времени», — сказал он о своей травме. «Так что я, наверное, действительно все испортил».

Свяжитесь с Натали Яцевич по телефону 408-920-5745. Следуйте за ней на Twitter.com/NatalieJacewicz.

Прогнозирование пассивного крутящего момента на плечевом суставе человека на основе BPANN

При тренировке по реабилитации верхних конечностей с использованием роботизированных устройств качественная или количественная оценка активных усилий человека способствует изменению параметров управления роботом, чтобы предложить пациентам соответствующую помощь, а именно: считается эффективной стратегией реабилитации, называемой «помощь по мере необходимости».Поскольку активное усилие пациента может изменяться в зависимости от сознательного или бессознательного поведения, считается более целесообразным заранее определить распределение пассивного сопротивления суставов пациента в зависимости от угла сустава, что может быть принято для оценки активного поведения. пациентов в сочетании с измерением роботизированных датчиков. Однако чрезмерно интенсивные измерения могут обременить пациентов. Соответственно, в настоящем исследовании был предложен метод прогнозирования пассивного крутящего момента плечевого сустава на основе нейронной сети обратного распространения (BPANN) для расширения распределения пассивного крутящего момента плечевого сустава пациента с меньшим количеством данных измерений.Были проведены эксперименты с привлечением трех взрослых мужчин, и результаты показали, что BPANN демонстрирует высокую точность прогноза для каждого направления пассивного крутящего момента плеча. Результаты показали, что BPANN может изучить нелинейную взаимосвязь между пассивным крутящим моментом и положением плечевого сустава и может сделать точный прогноз без необходимости заранее строить функцию распределения силы, что позволяет составить вспомогательную информацию. -необходимая стратегия с высокой точностью при одновременном снижении измерительной нагрузки для пациентов и физиотерапевтов.

1. Введение

Для пациентов, страдающих нарушением функции верхних конечностей после инсульта, использование реабилитационных роботов для реабилитационных упражнений может снизить трудозатраты терапевтов за счет более точного измерения информации о положении и силе во время реабилитационного обучения. Таким образом может быть достигнута количественная оценка состояния здоровья пациента. В последнее время все большее распространение получают исследования и применение реабилитационной робототехники [1, 2]. В терапевтической практике не все пациенты утратили все свои активные двигательные способности; Таким образом, пациенты, сохранившие часть двигательных способностей, могут добиться значительного улучшения тренировочного эффекта от их активного участия в реабилитационной тренировке [3].Как показали существующие исследования, роботизированная помощь при передозировке снизит активную выходную мощность пациента и потребление энергии при тренировках по реабилитации, а конечности пациента будут «вялыми», что, вероятно, снизит эффективность реабилитации [4]. Таким образом, по сравнению со стратегией жесткого управления, которая перемещает конечности пациента по желаемой траектории в процессе тренировки, учитывая способность пациента к активным движениям, так называемая стратегия «помощь по мере необходимости», которая обеспечивает только минимальную помощь, необходимую для максимизации активное участие пациента может повысить эффективность реабилитации [5].

Одна из критических проблем стратегии реабилитации «помощь по мере необходимости» связана с методами оценки активного двигательного состояния пациента, которые будут генерировать обратную связь с роботизированными терапевтическими устройствами для изменения стратегии управления. Распространенный метод соответствует поверхностной электромиографии (пЭМГ), которая собирается в режиме реального времени во время реабилитационного тренинга и анализируется в режиме онлайн для определения намерения пациента двигаться [6, 7]. Однако применение пЭМГ для расчета крутящего момента сустава обычно требует интеграции сложной модели опорно-двигательного аппарата, которая содержит множество параметров, которые трудно измерить in vivo.Более того, для пациентов с неврологическими нарушениями, вызванными инсультом, пЭМГ может значительно отличаться от такового у здоровых людей, и реальное намерение движения упомянутых пациентов может быть трудно успешно извлечь с помощью пЭМГ. Существует другой тип метода оценки состояния активного движения, который вычисляет активную силу / момент пациента на основе динамической модели системы взаимодействия человека и робота и определенного значения датчика роботизированного устройства. Очевидно, что активная сила / крутящий момент пациента интуитивно проявляет намерение движения.Фактически, активная сила / крутящий момент пациента может изменяться как для сознательного, так и для бессознательного поведения в реабилитационной тренировке. Кроме того, в отличие от изменчивого состояния активного движения, между пассивными компонентами человеческого сустава определяется стабильная нелинейная зависимость крутящего момента от угла (например, пассивное сопротивление мягких тканей и гравитационный крутящий момент, а также положение конечности для пациентов). . Таким образом, измерение перед реабилитационной тренировкой для распределения пассивных компонентов силы / момента плечевого сустава человека имеет решающее значение для оценки состояний активных движений на основе динамических моделей.

Как правило, на верхнюю конечность воздействуют гравитационная сила / крутящий момент, пассивная сила / крутящий момент сопротивления, создаваемая биологической тканью сустава, активная мышечная сила / крутящий момент и вспомогательная сила / крутящий момент, создаваемые реабилитационным устройством во время реабилитационных упражнений. Кроме того, следует учитывать влияние центробежной силы и силы инерции, когда скорость движения и ускорение велики. Однако, учитывая безопасность и комфорт пациентов, скорость и ускорение реабилитационной тренировки обычно невелики; таким образом, центробежной силой и инерционной силой можно пренебречь.Поскольку основной формой движения суставов верхних конечностей является вращение, обычно речь идет о крутящем моменте, а не о силе. Пассивный крутящий момент плечевого сустава в основном состоит из гравитационного крутящего момента и крутящего момента сопротивления сустава. Гравитационный момент определяется параметрами инерции, такими как масса и положение центра тяжести. А момент сопротивления сустава в основном определяется вязкоупругими характеристиками биологической ткани сустава. В 1980 г. Engin et al. Измерили момент сопротивления плечевого сустава у 3 испытуемых при нескольких простых движениях плеча, измеренных в ходе измерения.[8]. Результаты показали, что величина крутящего момента сопротивления плечевого сустава, очевидно, различается у разных испытуемых, но тенденция кривых крутящего момента-угла у разных испытуемых схожа. Затем в 1986 году Engin et al. измерили крутящий момент сопротивления плечевого сустава плечевого сустава 10 испытуемых за пределами активного диапазона движений каждого испытуемого, и была сформирована статистическая база данных зависимости крутящего момента от угла, которую можно использовать в реалистичных динамических симуляциях плечевого сустава человека [9] .Тем не менее, гравитационное воздействие на плечо было исключено в их исследованиях, поскольку экспериментальное движение выполнялось только в горизонтальной экгравитационной плоскости, что непросто реализовать в реальном реабилитационном состоянии. В 2009 г. Чжан и др. Создали динамическую модель верхней конечности, в которой каждый сегмент верхней конечности рассматривался как звено жесткого тела, а крутящий момент упругого сопротивления сустава и гравитационный крутящий момент рассматривались как единый пассивный крутящий момент [10]. . Скорость изменения угла поворота сустава в зависимости от динамической силы была определена как жесткость сустава.Эксперимент по измерению показал, что жесткость суставов у субъектов после инсульта была значительно увеличена по сравнению со здоровыми субъектами. Однако значение жесткости в этом исследовании рассматривалось как постоянное значение, без учета изменения жесткости сустава с углом поворота сустава. В 2019 году пассивный крутящий момент плечевого сустава во время внешнего вращения и внутреннего вращения был измерен Wight et al., А наклон линии наилучшего соответствия кривой крутящего момента-угла был определен как жесткость [11].Однако в их исследовании вращение верхней конечности выполнялось в фиксированной плоскости без учета распределения пассивного момента в других плоскостях. Получение распределения пассивного крутящего момента плеча в более широком диапазоне полезно для оценки состояния здоровья и разработки стратегий реабилитации, но измерение пассивного крутящего момента сустава по всему диапазону движений сустава может занять много времени и утомить пациентов. Таким образом, метод совместной пассивной оценки крутящего момента с меньшим количеством данных измерений может быть полезным.

Поскольку искусственная нейронная сеть (ИНС) способна аппроксимировать любую рациональную функцию без познания конститутивной модели системы, метод прогнозирования пассивного крутящего момента плеча, вызываемого как силой тяжести, так и мягкими тканями сустава, был предложен в Настоящее исследование основано на BPANN, что делает возможным расширение пассивного распределения крутящего момента плечевого сустава.

Эксперимент по пассивному отведению верхней конечности был проведен с помощью легкого коллаборативного робота с 7 степенями свободы KUKA lbr iiwa, широко применяемого в экспериментах по взаимодействию человека и робота [12].Положение и сила / крутящий момент, прикладываемые к роботу верхней конечностью человека, регистрировались датчиком робота во время экспериментального движения. Впоследствии были проведены кинематический анализ и анализ статической силы верхней конечности для расчета движения и момента сопротивления плечевого сустава. Некоторые из упомянутых результатов «угол-крутящий момент» были переданы в трехуровневый BPANN в качестве обучающих данных. Затем обученный BPANN был адаптирован для оценки пассивного крутящего момента данных о позе остальных суставов, собранных у идентичного субъекта.После этого крутящий момент, оцененный BPANN, сравнивался с крутящим моментом, рассчитанным с помощью статического анализа силы. Результат показал, что BPANN может точно оценить пространственное распределение пассивного крутящего момента плеча.

Результаты показали, что метод оценки BPANN, предложенный в этом исследовании, может прогнозировать пассивный крутящий момент плечевого сустава во время отведения верхней конечности с высокой точностью и позволяет получить более пассивное распределение крутящего момента-угла за счет меньшего количества данных измерений, что имеет решающее значение. снизить нагрузку на пациентов.

2. Методы

2.1. Субъекты

Трое здоровых взрослых мужчин были набраны из того же учреждения, где проводились эксперименты этого исследования. Все испытуемые были добровольными участниками эксперимента; они были правшами, у них не было болезни плеча.

2.2. Протокол эксперимента

Испытуемые сидели на высоких стульях. Правая верхняя конечность испытуемого была соединена с фланцем концевого инструмента робота через ортез (рис. 1).Чтобы избежать эффекта движения предплечья, локтевой сустав ортеза фиксировали в позе 90 °, в то время как движение плечевого сустава не ограничивалось ортезом. Испытуемые должны были поддерживать устойчивость своего туловища и избегать вращения плеча, в то время как их правая верхняя конечность тащилась роботом, чтобы завершить движение отведения в разных плоскостях возвышения.

Траектория движения робота была создана методом обучения перетаскиванием.На предварительном этапе робот был установлен в режим управления импедансом с низкой жесткостью, что позволило ему следить за движением объекта. На этапе перетаскивания субъект должен был активно двигать своей верхней конечностью по заданной траектории абдукции и перетаскивать послушного робота. Робот автоматически записывал угол поворота каждой оси с частотой 100 Гц во время шага перетаскивания. Затем был выполнен этап воспроизведения траектории при пассивном отведении верхней конечности, в котором робот был установлен в режим управления импедансом с более высокой жесткостью, а данные об угле осей, записанные на этапе перетаскивания, были последовательно переданы контроллеру в качестве параметра положения. .Таким образом, робот может восстановить аналогичную траекторию шага перетаскивания. Хотя режим управления импедансом на этапе воспроизведения траектории может потерять некоторую точность позиционирования по сравнению с режимом управления положением из-за воздействия на верхнюю конечность человека, он может лучше соответствовать естественной траектории движения верхних конечностей, обеспечивая безопасность робота и робота. предметы. Более того, его податливые свойства также помогают избежать внезапного изменения крутящего момента сустава робота, связанного с верхней конечностью человека как неопределенную нагрузку.Соответственно, режим управления импедансом выбран для эксперимента по пассивному отведению в настоящем исследовании. Для обеспечения безопасности реабилитационных тренировок обычно скорость движения невысока. Таким образом, это исследование было сосредоточено только на характеристиках сопротивления плеч на низкой скорости, и скорость каждой оси робота также была ограничена 1/10 его максимальной скорости.

Перед началом эксперимента испытуемым требовалось полностью разогреть верхние конечности. Во время пассивного отведения верхние конечности испытуемых не должны явно ощущаться роботом, который их тянет или толкает.Чтобы гарантировать стабильность пассивного крутящего момента, все испытуемые должны были участвовать в предварительном эксперименте перед формальным экспериментом, чтобы определить уровень расслабления их мышц при пассивном отведении. Кроме того, были получены сигналы пЭМГ мышц верхней конечности, связанные с активным движением, для отслеживания их мышечной активности. Как показали результаты предварительного эксперимента, испытуемые могут сохранять расслабление мышц во время пассивных упражнений. Чтобы избежать вмешательства электродов и проводов в движение испытуемого, в формальном эксперименте с пассивной физической нагрузкой не собирали сигнал пЭМГ.

Идентичная траектория пассивного отведения была повторена 2 раза в одном эксперименте. Если обнаруживается значительная разница между определенными значениями двух движений по идентичной траектории, данные будут считаться недействительными. Данные о положении (угол осей) и данные о силе эксперимента были записаны с помощью функции DataRecorder, встроенной в программное обеспечение для управления роботом; таким образом, могут быть записаны данные о работе робота на заданной частоте (50 Гц в настоящем исследовании).

2.3. Кинематика

Движение и сила реальных человеческих верхних конечностей могут быть значительно сложными, и допустимо сделать разумное упрощение при выполнении кинематического анализа. В настоящем исследовании были сделаны следующие предположения: (1) Гибкость биологической ткани не учитывается. Рука занимает небольшую часть в верхней конечности, и влияние ее движения на верхнюю конечность незначительно. Движение локтя заблокировано ортезом. В указанном случае вся верхняя конечность и связанные ортопедические элементы могут рассматриваться как целое твердое тело для кинематического анализа. (2) Плечевой сустав упрощен как шаровой шарнир, вращающийся вокруг фиксированной точки на теле человека, а пространственный положение центра плечевого сустава оценивается методом наименьших квадратов сферической подгонки.

Таким образом, верхняя конечность считается твердым телом, которое вращается вокруг шарового шарнира в фиксированном центре.Впоследствии положение плечевого сустава можно рассчитать на основе данных о положении робота, записанных функцией DataRecorder. Угол осей робота может быть принят для расчета положения и положения фланцевой рамы относительно мировой системы координат робота с помощью кинематики движения вперед. Кроме того, мир и фланцевые рамы робота показаны на рисунке 2.

Для количественного выражения движения плечевого сустава локальный каркас плеча (рисунок 3) был построен в соответствии с рекомендациями ISB [13 ] в центре вращения.На предварительном этапе эксперимента испытуемые меняли свою сидячую позу в соответствии с указаниями руководителя эксперимента, тем самым делая коронарную, сагиттальную и вертикальную оси своего тела параллельными оси X ₀ , Y ₀ — ось и Z ₀ — ось мировой рамы робота, соответственно.

Верхняя конечность и ортез считаются твердым телом, а ортез жестко закреплен на фланце робота, поэтому однородная матрица преобразования между рамой фланца робота и плечевой рамой считается неизменной по отношению к движению верхней конечности.Фактическое значение матрицы трансформации было определено, а именно, угол осей робота, когда плечевой сустав находился в исходном положении, когда угол отведения / приведения плеча, угол сгибания / разгибания и угол внутреннего вращения / внешнего вращения составлял 0 ° на целый. Впоследствии положение и положение фланцевой рамы можно было рассчитать, в то время как положение плечевой рамы было уже известно (весь угол поворота был 0 °). Таким образом, была рассчитана матрица вращения между двумя кадрами.Кроме того, с использованием радиуса от сферической подгонки центра вращения плеча, был вычислен вектор переноса между двумя кадрами. С помощью матрицы вращения и вектора перемещения была определена однородная матрица преобразования между рамой фланца робота и рамой плечевого сустава, которая может быть принята для расчета положения плечевой рамы от угла осей робота, как выражено Уравнением (1), где обозначает однородную матрицу преобразования рамы плечевого сустава относительно мировой рамы робота, представляет однородную матрицу преобразования рамы фланца робота, вычисленную с помощью прямой кинематики относительно мировой рамы робота, и указывает однородную матрицу трансформации рамы плечевого сустава относительно мировой рамы робота. рама фланца робота.

В целом положение твердого тела не выражается матрицей вращения, которая содержит непосредственно 9 элементов, тогда как она раскладывается на 3 угла поворота в определенном порядке. ISB рекомендовал принять угол Эйлера порядка YXY для представления положения плечевого сустава (фактически, сустава GH). Однако некоторые существующие исследования показали, что углы Эйлера последовательности YXY создают проблему тупика подвеса, а клиническая согласованность амплитуды плохая [14]. В настоящем исследовании для описания движения плеча был принят двухугловой глобографический метод, исключающий вращательный эффект плеча.Глобографические углы рассчитывались по ориентиру, закрепленному на плече, который принимали за точку локтя. Точка локтя была получена путем измерения вручную.

Хотя испытуемые должны были двигать своей верхней конечностью в одной плоскости в экспериментах с пассивным отведением, точки отбора проб в локтевых суставах не демонстрировали распределение в одной плоскости. Упомянутое открытие связано с тем, что траектории движения были созданы самими испытуемыми, а также потому, что обозначенное первичное движение, как правило, сопровождалось бессознательным «вторичным движением» [15].

В ходе экспериментов было обнаружено, что результаты подгонки сферы сильно различаются на разных этапах одного и того же движения, особенно на конечной стадии. Например, проекция траектории отведения в плоскости 0 ° возвышения субъекта S1 на плоскость XY была показана на рисунке 4. Кривая траектории показывает существенно разную кривизну между начальной и конечной стадиями. Это в первую очередь связано с перемещением центра плечевого сустава и жесткой связью между верхней конечностью и роботом, которая затрудняла вращение оси робота при большем угле поворота; эффект смещения центра был более очевиден, чем в естественном произвольном движении человека.Соответственно, для данных каждой траектории движения первая часть была взята для подгонки сферы, а угол плечевого сустава рассчитан по точке пересечения линии, соединяющей точку образца и центр подгоночной сферы и подгоночную сферу. Соответствующая сфера с такой же траекторией, показанной на рисунке 4, и соответствующая ей точка пересечения на сфере проиллюстрирована на рисунке 5.

2.4. Анализ статической силы

Эксперимент по пассивному отведению в настоящем исследовании проводился на медленной скорости, поэтому система человек-робот считается квазистатической, а влияние инерционной силы игнорировалось.Более того, низкая скорость также снизила влияние вязкой части, связанной со скоростью, на пассивный крутящий момент плечевого сустава.

Сила / крутящий момент, прикладываемые к верхней конечности в квазистатическом режиме, показаны на рисунке 3. Робот прикладывает вспомогательную силу к исходной точке рамы фланца и вспомогательный крутящий момент к верхней конечности через ортез. Плечевой сустав создавал силу сопротивления, приложенную к его центру вращения, и момент сопротивления. Гравитация была приложена к центру масс верхней конечности.Кроме того, сила тяжести и вспомогательная сила будут создавать крутящий момент и в центре вращения плеча соответственно.

Фактически, жестко соединенный фланец робота обеспечивал ограничения всех 6 степеней свободы для верхней конечности, а плечевой сустав, который был аппроксимирован шаровидным шарниром, создавал дополнительные ограничения для верхней конечности; таким образом, система статических сил верхних конечностей стала переопределенной проблемой. По этой причине теоретически существует бесконечное множество решений для состояния статического равновесия системы.Однако идеальное шарнирно-гнездовое соединение обеспечит только ограничения силы без ограничений по крутящему моменту. Аналогичным образом, при определенном угле сустава сила сопротивления плечевого сустава может изменяться вслед за внешней силой / крутящим моментом, тогда как крутящий момент сопротивления является относительно стабильным, в первую очередь определяемым характеристиками суставной ткани. Более того, экспериментальные результаты показали, что высокая повторяемость и конкретного предмета на идентичной траектории.

Уравнение статического равновесия записано в уравнении (3).

Вспомогательная сила робота и вспомогательный крутящий момент были рассчитаны по внешнему крутящему моменту сустава робота по уравнению (4), выведенному из принципа виртуальной работы, где обозначает обобщенную силу робота, представляет внешний крутящий момент на суставе робота, рассчитанный по формуле робот на основе измерений датчика крутящего момента со встроенной динамической моделью и указывает псевдообратную матрицу матрицы Якоби робота. Данные внешнего крутящего момента были сглажены фильтром скользящего среднего для уменьшения влияния высокочастотного шума.

Заранее определялись сила тяжести и центр масс ортеза; его эффект был исключен из результата. Пассивный крутящий момент плечевого сустава можно рассчитать по уравнению (5).

2,5. Прогнозирование ИНС

В отличие от традиционных методов подбора функций, ИНС выражает взаимосвязь отображения между входными и выходными данными через структуру и параметры (например, здесь веса и смещения) многоуровневой сети. Здесь использовалась трехслойная ИНС с прямой связью, чтобы выразить зависимость крутящего момента плечевого сустава от угла.Количество единиц входного слоя было два, а выходного слоя — три. Количество скрытых единиц было первоначально определено эмпирическим уравнением и изменено в соответствии с оцененными эффектами. После того, как структура сети была определена, веса и смещения сети можно было изменять путем обучения. Алгоритм обратного распространения (BP) обычно используется в обучении ИНС, вычисляя градиент ошибки относительно весов для заданного входа путем распространения ошибки в обратном направлении по сети [16].Топологическая структура BPANN проиллюстрирована на рисунке 6.

Два глобографических угла были выбраны в качестве входных данных и три составляющих пассивного момента плеча относительно направления мировой рамы робота, рассчитанные в разделе 2.4. Функции активации скрытых и выходных блоков были сигмовидными. Все данные были нормализованы перед передачей в нейронную сеть. Обучение BPANN проводилось в Neural Network Toolbox MATLAB. По параметрам обучения максимальное количество эпох обучения — 1000, цель по производительности — 0.001, где производительность измерялась среднеквадратической ошибкой (MSE) выходных данных сети, а скорость обучения — 0,01. Оптимизация Левенберга-Марквардта была выбрана в качестве алгоритма обратного распространения ошибки из-за его более высокой скорости обучения.

3. Результаты

3.1. Кинематика

Глобографические угловые результаты траекторий отведения в плоскости возвышения 0 ° и плоскости возвышения 30 ° субъекта S1 показаны на рисунках 7 (a) и 7 (b), соответственно. Угловые кривые предполагают, что имело место вторичное движение, особенно в момент, показанный на Рисунке 7 (b).

3.2. Пассивные крутящие моменты плеча

Результаты расчета пассивного крутящего момента для двух моментов на рисунке 7, соответственно, показаны на рисунках 8 (a) и 8 (b). Видно, что пассивный крутящий момент на плечевом суставе сильно различается при разных траекториях движения одного и того же объекта.

3.3. Прогноз BPANN

В двух движениях субъекта S1, как показано на рисунке 7, было собрано 1123 группы данных угла-крутящего момента. Сначала 500 групп данных были выбраны случайным образом для обучения BPANN, а остальные группы данных выступили в качестве тестового набора для проверки эффекта прогнозирования сети.

Количество единиц скрытого уровня повлияло на эффект предсказания BPANN. Как правило, с увеличением количества слоев нейронной сети и элементов скрытых слоев улучшается нелинейная подгонка нейронной сети. Однако слишком сложная сетевая структура увеличит сложность вычислений и может привести к переобучению, что снизит обобщающую способность BPANN. Следовательно, структура сети должна определяться в соответствии с эффектом прогнозирования в практическом применении.В этой статье была протестирована производительность обучения сети с 5-20 единицами скрытого слоя, и обучающие кривые сетей с различными единицами скрытого слоя были показаны на рисунке 9. Можно увидеть, что, когда количество единиц составляет малая, сети требуется больше периодов обучения для достижения поставленной цели. В частности, когда количество единиц очень мало, сеть не может достичь цели производительности даже после большего количества эпох обучения, чем 1000. Например, когда количество единиц скрытого уровня равно 5, производительность сети практически не изменилась при итерационных вычислениях после 84 тренировок. эпохи, которые не могут соответствовать установленной цели точности (0.001). Однако, хотя большее количество единиц может заставить сеть достичь заданной точности с меньшим количеством эпох обучения, вычислительная сложность каждой эпохи больше. В этой статье количество единиц скрытого уровня было выбрано равным 9, что позволяет не усложнять структуру сети, и в то же время цель точности может быть достигнута на относительно высокой скорости.

Ошибка пассивного прогнозирования крутящего момента данных испытательного набора в каждом направлении показана на рисунке 10.Для ясности иллюстрации не все точки выборки в тестовом наборе были показаны на рисунке 10, и для построения графика бралась одна точка на каждые 5 точек. Можно видеть, что ошибка прогнозирования была мала по сравнению с величиной каждого пассивного компонента крутящего момента, а конкретное среднее абсолютное значение (MAV) и среднеквадратичная ошибка (MSE) прогнозирования пассивного крутящего момента перечислены в таблице 1. Относительная ошибка (RE) определяется как отношение MSE к MAV. Результаты показали, что BPANN может прогнозировать крутящий момент плечевого сустава с высокой точностью.

0,07 0,07 907 может быть проведена BPANN, что не было повторено в этой статье для краткости.Хотя верхняя конечность часто рассматривается как связная система жесткого тела, на самом деле биологическая ткань не является жесткой, и ее характеристики, такие как инерционные параметры и характеристики упругости, будут изменяться при движении конечности. В частности, в плечевом суставе его фактическое движение связано с общим движением плечевого, акромиально-ключичного, грудинно-ключичного и лопаточно-грудного суставов, что делает движение и пассивный крутящий момент в суставе сложным и нелинейным.Связанное движение и пассивный крутящий момент плечевого сустава имеют большие различия между людьми, но для конкретного человека может быть обнаружена относительно стабильная регулярность движения плечевого сустава и пассивный крутящий момент [8, 17]. Учитывая, что BPANN может изучать любую нелинейную связь между независимыми переменными и зависимыми переменными, он подходит для изучения нелинейной взаимосвязи между пассивным моментом и суставным углом плечевого сустава конкретного человека и расширением распределения крутящего момента-угла.Результаты показали, что приведенный выше BPANN может с высокой точностью прогнозировать пассивный крутящий момент суставного угла, которого нет в обучающей выборке. 4. Заключение В настоящем исследовании был предложен метод прогнозирования пассивного крутящего момента плеча на основе BPANN для расширения зависимости пассивного крутящего момента плеча от угла. Были проведены эксперименты по измерению кинематики и крутящего момента в плечевом суставе у 3 здоровых субъектов, а данные измерений использовались в качестве тренировочного набора и набора для тестирования трехслойного BPANN для проверки эффекта прогнозирования.Результаты показали, что BPANN может изучить нелинейную взаимосвязь между пассивным крутящим моментом и положением плечевого сустава и сделать точный прогноз без необходимости заранее строить функцию распределения силы, которая требуется в традиционных методах подбора кривой. Метод прогнозирования может расширить пространственное распределение пассивного крутящего момента на плечевом суставе с меньшим количеством данных измерений, что позволяет разработать стратегию помощи по мере необходимости с высокой точностью при одновременном снижении измерительной нагрузки для пациентов и физиотерапевтов.Таким образом, BPANN может определять закономерность между пассивным крутящим моментом плечевого сустава и положением сустава для конкретного человека и расширять пространственное распределение с меньшим количеством данных измерений. Доступность данных В статью включены данные о положении и данные о силе / крутящем моменте, используемые для подтверждения результатов этого исследования. Конфликт интересов Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении данной публикации. Благодарности Это исследование поддержано Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая (№ 2018YFB1307803) и Китайским фондом естественных наук (проект № 51775367, 51975401, 51535008). Носимые системы для оценки кинематики плеча: систематический обзор | BMC Musculoskeletal Disorders 1. Cutti AG, Veeger HE. Биомеханика плеча: сегодняшний консенсус и завтрашние перспективы. Med Biol Eng Comput. 2009. 47 (5): 463–6. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 2. Лонго У.Г., Васта С., Маффулли Н., Денаро В. Балльные системы для функциональной оценки пациентов с патологией вращающей манжеты плеча. Sports Med Arthrosc Rev.2011; 19 (3): 310–20. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 3. Longo UG, Berton A, Ahrens PM, Maffulli N, Denaro V.Клинические тесты для диагностики болезни вращательной манжеты плеча. Sports Med Arthrosc Rev.2011; 19 (3): 266–78. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 4. Лонго У.Г., Сарис Д., Пулман Р.В., Бертон А., Денаро В. Инструменты для оценки пациентов с патологией вращающей манжеты: систематический обзор свойств измерения. Коленная хирургия Sports Traumatol Arthrosc. 2012; 20 (10): 1961–70. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 5. Duc C, Farron A, Pichonnaz C, Jolles BM, Bassin JP, Aminian K. Распределение скорости рук и частоты использования рук во время повседневной активности: объективная оценка результатов после операции на плече. Поза походки. 2013. 38 (2): 247–52. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 6. Langohr GDG, Haverstock JP, Johnson JA, Athwal GS. Сравнение ежедневных движений плеча и частоты после анатомической и обратной артропластики плеча.J Shoulder Elb Surg. 2018; 27 (2): 325–32. Артикул Google ученый 7. Репник Э., Пух У., Гольджар Н., Муних М., Михель М. Использование инерциальных измерительных устройств и электромиографии для количественной оценки движения во время выполнения теста на руку «Исследование действий». Датчики (Базель). 2018; 18: 9. Артикул Google ученый 8. Bartalesi R, Lorussi F, Tesconi M, Tognetti A, Zupone G, Rossi DD: Носимая кинестетическая система для фиксации и классификации жестов верхней конечности.В: Первая совместная конференция и симпозиум Eurohaptics по тактильным интерфейсам для виртуальной среды и телеоператорских систем Всемирная конференция по тактильности: 18–20 марта 2005 г. 2005 г. ; 2005: 535–536. 9. Massaroni C, Di Tocco J, Presti DL, Schena E, Bressi F, Bravi M, Miccinilli S, Sterzi S, Longo UG, Berton A: Влияние артефактов движения на умную одежду для мониторинга частоты дыхания. В: Международный симпозиум IEEE по медицинским измерениям и приложениям, 2019 г. (MeMeA): 2019 г. : IEEE; 2019: 1–6. 10. Presti DL, Massaroni C, Di Tocco J, Schena E, Formica D, Caponero MA, Longo UG, Carnevale A, D’Abbraccio J, Massari L: мониторинг сердца с помощью смарт-ткани на основе инкапсулированного полимером FBG: влияние позиционирования датчика. В: Международный симпозиум IEEE по медицинским измерениям и приложениям, 2019 г. (MeMeA): 2019 г. : IEEE; 2019: 1–6. 11. Исфахани МИМ, Нуссбаум Массачусетс. «Умная» майка для отслеживания движений верхней части тела: классификация задач и оценка углов.IEEE Sensors J. 2018; 18 (18): 7650–8. Артикул Google ученый 12. Джордан К., Хейвуд К.Л., Дзедзич К., Гарратт А.М., Джонс П.В., Онг Б.Н., Дауэс П.Т. Оценка трехмерной системы измерения Fastrak для измерения диапазона движений при анкилозирующем спондилите. J Rheumatol. 2004. 31 (11): 2207–15. PubMed Google ученый 13. Illyés A, Kiss RM. Метод определения пространственного положения плеча с помощью ультразвукового анализатора движения.J Electromyogr Kinesiol. 2006. 16 (1): 79–88. PubMed Статья Google ученый 14. Кустер Р.П., Хайнлайн Б., Бауэр К.М., Граф Э.С. Точность KinectOne для количественной оценки кинематики верхней части тела. Поза походки. 2016; 47: 80–5. PubMed Статья Google ученый 15. Pérez R, Costa, Torrent M, Solana J, Opisso E, Cáceres C, Tormos JM, Medina J, Gómez EJ.Портативная система анализа движений верхней конечности на основе инерциальной технологии для нейрореабилитации. Датчики (Базель). 2010. 10 (12): 10733–51. Артикул Google ученый 16. Lambrecht JM, Кирш РФ. Миниатюрные маломощные инерционные датчики: перспективная технология для имплантируемых систем захвата движения. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2014. 22 (6): 1138–47. PubMed Статья Google ученый 17. Fantozzi S, Giovanardi A, Magalhães FA, Di Michele R, Cortesi M, Gatta G. Оценка трехмерной кинематики суставов верхней конечности во время имитации плавания с использованием носимых инерциально-магнитных измерительных устройств. J Sports Sci. 2016; 34 (11): 1073–80. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 18. Presti DL, Massaroni C, Formica D, Saccomandi P, Giurazza F, Caponero MA, Schena E. Умный текстиль на основе массива брэгговских решеток из 12 волокон для мониторинга жизненно важных функций.IEEE Sensors J. 2017; 17 (18): 6037–43. Артикул Google ученый 19. Massaroni C, Carraro E, Vianello A, Miccinilli S, Morrone M, Levai I.K, Schena E, Saccomandi P, Sterzi S, Dickinson JW, et al. Оптоэлектронная плетизмография в клинической практике и исследованиях: обзор. Дыхание. 2017; 93 (5): 339–54. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 20. Massaroni C, Venanzi C, Silvatti AP, Lo Presti D, Saccomandi P, Formica D, Giurazza F, Caponero MA, Schena E. Умный текстиль для мониторинга дыхания и оценки торако-абдоминальных движений. J Biophotonics. 2018; 11 (5): e201700263. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 21. де Люсена Д.С., Столлер О., Роу Дж. Б., Чан В., Рейнкенсмайер Д. Носимое сенсорное устройство для реабилитации после инсульта: асимметрия бимануального толчка кодирует уникальную информацию о вариабельности восстановления верхних конечностей.IEEE Int Conf Rehabil Robot. 2017; 2017: 1603–8. PubMed Google ученый 22. Патель С., Парк Х, Бонато П., Чан Л., Роджерс М. Обзор носимых датчиков и систем, применяемых в реабилитации. Журнал нейроинженерии и реабилитации. 2012; 9:21. PubMed PubMed Central Статья Google ученый 23. Muro-de-la-Herran A, Garcia-Zapirain B, Mendez-Zorrilla A.Методы анализа походки: обзор носимых и неносных систем с указанием клинических применений. Датчики (Базель). 2014. 14 (2): 3362–94. Артикул Google ученый 24. Бергманн Дж. Х., Чандария В., МакГрегор А. Носимые и имплантируемые датчики: взгляд пациента. Датчики (Базель). 2012. 12 (12): 16695–709. Артикул Google ученый 25. Caldani L, Pacelli M, Farina D, Paradiso R.Электронные текстильные платформы для реабилитации. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2010; 2010: 5181–4. PubMed Google ученый 26. Ван К., Де Баетс Л., Тиммерманс А., Чен В., Джаколини Л., Матев Т., Маркопулос П. Тренировка управления двигателем плеча с использованием умной одежды. Датчики (Базель). 2017; 17: 7. CAS Google ученый 27. Burns DM, Leung N, Hardisty M, Whyne CM, Henry P, McLachlin S.Распознавание физиотерапевтических упражнений на плече: машинное обучение инерционным сигналам от умных часов. Physiol Meas. 2018; 39 (7): 075007. PubMed Статья Google ученый 28. Liberati A, Altman DG, Tetzlaff J, Mulrow C, Gøtzsche PC, Ioannidis JP, Clarke M, Devereaux PJ, Kleijnen J, Moher D. Заявление PRISMA для составления систематических обзоров и метаанализов исследований, которые оценка медицинских вмешательств: объяснение и уточнение.J Clin Epidemiol. 2009; 62 (10): e1–34. PubMed Статья Google ученый 29. Коли Б., Джоллес Б.М., Фаррон А., Буржуа А., Нуссбаумер Ф., Пишонна С., Аминиан К. Оценка результатов хирургии плеча с использованием датчиков кинематики 3D. Поза походки. 2007. 25 (4): 523–32. PubMed Статья Google ученый 30. Coley B, Jolles BM, Farron A, Pichonnaz C, Bassin JP, Aminian K.Оценка доминирующих сегментов верхних конечностей во время повседневной активности. Поза походки. 2008. 27 (3): 368–75. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 31. Jolles BM, Duc C, Coley B, Aminian K, Pichonnaz C, Bassin JP, Farron A. Объективная оценка функции плеча с помощью датчиков, закрепленных на теле: новый способ выявления ранних неудач лечения? J Shoulder Elb Surg. 2011; 20 (7): 1074–81. Артикул Google ученый 32. Körver RJ, Senden R, Heyligers IC, Grimm B. Объективная оценка результатов с использованием инерционных датчиков при синдроме субакромиального импинджмента: пятилетнее последующее исследование. Physiol Meas. 2014; 35 (4): 677–86. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 33. van den Noort JC, Wiertsema SH, Hekman KMC, Schönhuth CP, Dekker J, Harlaar J. Надежность и точность трехмерного беспроводного измерения кинематики лопатки. Med Biol Eng Comput.2014; 52 (11): 921–31. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 34. Pichonnaz C, Duc C, Jolles BM, Aminian K, Bassin JP, Farron A. Изменение и восстановление повседневной активности руки после операции на вращающей манжете. J Shoulder Elb Surg. 2015; 24 (9): 1346–52. Артикул Google ученый 35. Рольдан-Хименес С., Куэста-Варгас AI. Изучение кинематики верхних конечностей с помощью инерциальных датчиков: поперечное исследование.BMC Res Notes. 2015; 8: 532. PubMed PubMed Central Статья Google ученый 36. van den Noort JC, Wiertsema SH, Hekman KM, Schönhuth CP, Dekker J, Harlaar J. Измерение дискинезии лопатки с использованием беспроводных инерциальных и магнитных датчиков: важность калибровки лопатки. J Biomech. 2015; 48 (12): 3460–8. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 37. Cutti AG, Giovanardi A, Rocchi L, Davalli A, Sacchetti R. Амбулаторные измерения кинематики плеча и локтя с помощью инерциальных и магнитных датчиков. Med Biol Eng Comput. 2008. 46 (2): 169–78. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 38. Рольдан-Хименес С., Куэста-Варгас AI. Возрастные изменения с анализом кинематики плеча с помощью инерционных датчиков. Clin Biomech (Бристоль, Эйвон). 2016; 37: 70–6. Артикул Google ученый 39. Аслани Н., Норузи С., Давенпорт П., Хартли Р., Дупак М., Сьюэлл П. Разработка 3D-инструмента для оценки плеча в рабочем пространстве, включающего электромиографию и инерциальный измерительный блок — предварительное исследование. Med Biol Eng Comput. 2018; 56 (6): 1003–11. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 40. Карбонаро Н., Луччези И., Лорусси Ф., Тогнетти А. Телемониторинг и телереабилитация опорно-двигательного аппарата плеча с помощью носимых устройств.In: 2018 40-я ежегодная международная конференция IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC): 18–21 июля 2018 г. 2018 г. ; 2018: 4410–4413. 41. Херд В.Дж., Морроу М.М., Миллер Э.Дж., Адамс Р.А., Сперлинг Дж. В., Кауфман К.Р. Пациенты сообщают и объективно измеряют функцию до и после обратного артропластики плеча. J Geriatr Phys Ther. 2018; 41 (3): 126–33. PubMed PubMed Central Статья Google ученый 42. Хестер Т., Хьюз Р., Шерилл Д.М., Кнорр Б., Акай М., Стейн Дж., Бонато П.: Использование носимых датчиков для измерения двигательных способностей после инсульта. В: Международный семинар по сетям переносных и имплантируемых датчиков тела (BSN’06): 3–5 апреля 2006 г. 2006 г. ; 2006: 4 с.-8. 43. Чжоу Х., Ху Х., Харрис Н.Д., Хаммертон Дж. Применение носимых инерциальных датчиков для оценки движений верхних конечностей. Обработка и контроль биомедицинских сигналов. 2006; 1 (1): 22–32. Артикул Google ученый 44. Willmann RD, Lanfermann G, Saini P, Timmermans A, te Vrugt J, Winter S. Реабилитация после инсульта в домашних условиях для верхних конечностей. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2007; 2007: 4015–8. PubMed PubMed Central Google ученый 45. Чжоу Х., Стоун Т., Ху Х., Харрис Н. Использование нескольких носимых инерциальных датчиков для отслеживания движения верхней конечности. Med Eng Phys. 2008. 30 (1): 123–33. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 46. Джорджино Т., Тормене П., Лорусси Ф., Росси Д.Д., Куаглини С. Оценка сенсоров для носимых тензодатчиков в неврологической реабилитации. IEEE Transactions по нейронным системам и реабилитационной инженерии. 2009. 17 (4): 409–15. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 47. Lee GX, Low KS, Taher T. Безудержное измерение движения руки на основе переносной беспроводной сенсорной сети. IEEE Trans Instrum Meas.2010. 59 (5): 1309–17. Артикул Google ученый 48. Chee Kian L, Chen I, Zhiqiang L, Yeo SH: недорогая носимая беспроводная сенсорная система для реабилитации верхних конечностей в домашних условиях. В: 2010 Конференция IEEE по робототехнике, автоматизации и мехатронике: 28–30 июня 2010 г. 2010 г. ; 2010: 1–8. 49. Патель С., Хьюз Р., Хестер Т., Стейн Дж., Акай М., Дай Дж. Г., Бонато П. Новый подход к мониторингу результатов реабилитации выживших после инсульта с использованием носимых устройств.Proc IEEE. 2010. 98 (3): 450–61. Артикул Google ученый 50. Бенто В.Ф., Круз В.Т., Рибейро Д.Д., Кунья Ю.П.С.: На пути к системе количественной оценки движений, способной автоматически оценивать двигательную функцию верхних конечностей после неврологической травмы. В: Ежегодная международная конференция Общества инженеров в медицине и биологии IEEE 2011: 30 августа — 3 сентября 2011 г. 2011 г. ; 2011: 5456–5460. 51. Nguyen KD, Chen I, Luo Z, Yeo SH, Duh HB.Носимая сенсорная система для отслеживания и контроля функционального движения руки. Транзакции IEEE / ASME по мехатронике. 2011; 16 (2): 213–20. Артикул Google ученый 52. Дин З.К., Ло З.К., Каусо А, Чен И.М., Юэ К.Х., Йео Ш., Лин К.В. Система наведения на основе инерционного датчика для коррекции положения верхних конечностей. Med Eng Phys. 2013; 35 (2): 269–76. CAS PubMed Статья Google ученый 53. Lee WW, Yen SC, Tay A, Zhao Z, Xu TM, Ling KK, Ng YS, Chew E, Cheong AL, Huat GK. Система, ориентированная на смартфон, для оценки диапазона движений у пациентов с инсультом. IEEE J Biomed Health Inform. 2014. 18 (6): 1839–47. PubMed Статья Google ученый 54. Бай Л., Пеппер М.Г., Ян Ю., Сперджен С.К., Сакель М., Филлипс М. Количественная оценка движения верхней конечности в нейрореабилитации с использованием инерциальных датчиков. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng.2015; 23 (2): 232–43. PubMed Статья Google ученый 55. Эрцгаард П., Эберг Ф., Гердл Б., Грип Х. Новый способ оценки функции руки при активности с использованием анализа изменения кинематического воздействия и портативных инерциальных датчиков — исследование достоверности. Man Ther. 2016; 21: 241–9. PubMed Статья Google ученый 56. Lorussi F, Carbonaro N, De Rossi D, Tognetti A.Двухсуставная модель для реконструкции лопаточно-плечевого ритма по данным носимых датчиков. J Neuroeng Rehabil. 2016; 13:40. PubMed PubMed Central Статья Google ученый 57. Mazomenos EB, Biswas D, Cranny A, Rajan A, Maharatna K, Achner J, Klemke J, Jöbges M, Ortmann S, Langendörfer P. Обнаружение элементарных движений рук путем отслеживания углов суставов верхней конечности с помощью датчиков MARG. Журнал IEEE по биомедицинской и медицинской информатике.2016; 20 (4): 1088–99. PubMed Статья Google ученый 58. Цзян И, Цинь И, Ким И, Ван И: На пути к системе оценки реабилитации верхних конечностей на основе Интернета вещей. In: 2017 39-я ежегодная международная конференция IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC): 11–15 июля 2017 г. 2017 г. ; 2017: 2414–2417. 59. Li Y, Zhang X, Gong Y, Cheng Y, Gao X, Chen X. Оценка двигательной функции верхних конечностей с гемиплегией с использованием объединения данных от носимых инерциальных и поверхностных датчиков ЭМГ.Датчики (Базель). 2017; 17: 3. Артикул Google ученый 60. Newman CJ, Bruchez R, Roches S, Jequier Gygax M, Duc C, Dadashi F, Massé F, Aminian K. Измерение функции верхних конечностей у детей с гемипарезом с помощью трехмерных инерциальных датчиков. Childs Nerv Syst. 2017; 33 (12): 2159–68. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 61. Ян Х, Тан Дж: Отслеживание человеческих суставов с помощью скрученной и экспоненциальной карты.В: 2017 7-я ежегодная международная конференция IEEE по технологиям CYBER в автоматизации, управлении и интеллектуальных системах (CYBER): 31 июля — 4 августа 2017 г. 2017 г. ; 2017: 592–597. 62. Дауноравичене К., Зизене Дж., Грискявичюс Дж., Паук Дж., Овциникова А., Кизлайтиене Р., Каубрис Г. Количественная оценка двигательной функции верхних конечностей при рассеянном склерозе. Технол Здравоохранение. 2018; 26 (S2): 647–53. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 63. Jung H, Park J, Jeong J, Ryu T, Kim Y, Lee SI: Носимая система мониторинга домашних упражнений по реабилитации после инсульта: предварительное исследование. In: 2018 Международная конференция IEEE EMBS по биомедицинской и медицинской информатике (BHI): 4–7 марта 2018 г. 2018 г. ; 2018: 13–16. 64. Lin LF, Lin YJ, Lin ZH, Chuang LY, Hsu WC, Lin YH. Возможность и эффективность носимых устройств для реабилитации верхних конечностей у пациентов с хроническим инсультом: рандомизированное контролируемое пилотное исследование.Eur J Phys Rehabil Med. 2018; 54 (3): 388–96. PubMed PubMed Central Google ученый 65. Parel I, Cutti AG, Fiumana G, Porcellini G, Verni G, Accardo AP. Амбулаторное измерение лопаточно-плечевого ритма: внутри- и межоператорское согласование протокола на основе инерциальных и магнитных датчиков. Поза походки. 2012. 35 (4): 636–40. CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый 66. Daponte P, Vito LD, Sementa C: беспроводная домашняя реабилитационная система для мониторинга трехмерных движений. В: Международный симпозиум IEEE по медицинским измерениям и приложениям, 2013 г. (MeMeA): 4–5 мая 2013 г., 2013 г. ; 2013: 282–287. 67. Daponte P, Vito LD, Sementa C: Валидация домашней реабилитационной системы для измерения диапазона движений функций конечностей. В: Международный симпозиум IEEE по медицинским измерениям и приложениям, 2013 г. (MeMeA): 4–5 мая 2013 г., 2013 г. ; 2013: 288–293. 68. Pan J-I, Chung H-W, Huang J-J. Интеллектуальная система самореабилитации плечевого сустава в домашних условиях. Int J Умный дом. 2013. 7 (5): 395–404. Артикул Google ученый 69. Thiemjarus S, Marukatat S, Poomchoompol P. Метод оценки диапазона движений плеча с использованием одного беспроводного сенсорного узла. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2013; 2013: 5907–10. PubMed Google ученый 70. Rawashdeh SA, Rafeldt DA, Uhl TL, Lumpp JE: Носимый блок захвата движения для предотвращения травм плеча. В: 2015 12-я Международная конференция IEEE по переносным и имплантируемым телесным сенсорным сетям (BSN): 9–12 июня 2015 г., 2015 г. ; 2015: 1–6. 71. Альварес Д., Альварес Дж. К., Гонсалес Р. К., Лопес А. М.. Измерение угла сустава верхней конечности в сфере гигиены труда. Вычислительные методы Biomech Biomed Engin. 2016; 19 (2): 159–70. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 72. Ли Х, Чо Дж, Ким Дж .: Печатный датчик растяжения кожного клея для измерения многоосевых углов суставов человека. В: Международная конференция IEEE по робототехнике и автоматизации, 2016 г. (ICRA): 16–21 мая 2016 г., 2016 г. ; 2016: 4975–4980. 73. Тран Т.М., Вехарано Дж.: Прогнозирование мощности принимаемого сигнала на основе углов суставов человека в локальных сетях тела. В: 2016 Международная конференция по вычислениям, сетям и коммуникациям (ICNC): 15–18 февраля 2016 г. 2016 г. ; 2016: 1–6. 74. Rawashdeh SA, Rafeldt DA, Uhl TL. Носимый IMU для предотвращения травм плеча при занятиях спортом над головой. Датчики (Базель). 2016; 16:11. Артикул Google ученый 75. Wu Y, Chen K, Fu C. Подход к моделированию и распознаванию естественных жестов, основанный на движениях суставов и ориентации рук. IEEE Sensors J. 2016; 16 (21): 7753–61. Артикул Google ученый 76. Ramkumar PN, Haeberle HS, Navarro SM, Sultan AA, Mont MA, Ricchetti ET, Schickendantz MS, Iannotti JP. Мобильные технологии и телемедицина для определения диапазона движений плеча: валидация комплекта разработки программного обеспечения для машинного обучения на основе движений. J Shoulder Elb Surg. 2018; 27 (7): 1198–204. Артикул Google ученый 77. Юнг Й, Канг Д., Ким Дж .: Отслеживание движения верхней части тела с помощью инерциальных датчиков. В: Международная конференция IEEE по робототехнике и биомиметике, 2010 г.: 14–18 декабря.2010 2010 ; 2010: 1746-1751. 78. Эль-Гохари М., Хольмстром Л., Хейзинга Дж., Кинг Э., МакНеймс Дж., Хорак Ф. Отслеживание угла сустава верхней конечности с помощью инерциальных датчиков. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2011; 2011: 5629–32. PubMed PubMed Central Google ученый 79. Zhang Z, Wong W, Wu J. Повсеместная оценка движения верхней конечности человека с использованием носимых датчиков. IEEE Trans Inf Technol Biomed. 2011; 15 (4): 513–21. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 80. Эль-Гохари М., МакНеймс Дж. Отслеживание угла плечевого и локтевого суставов с помощью инерциальных датчиков. IEEE Trans Biomed Eng. 2012. 59 (9): 2635–41. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 81. Lee GX, Low K. Факторизованный кватернионный подход для определения движений руки с использованием трехосных акселерометров с анатомическими ограничениями и ограничениями датчика.IEEE Trans Instrum Meas. 2012. 61 (6): 1793–802. Артикул Google ученый 82. Hsu Y, Wang J, Lin Y, Chen S, Tsai Y, Chu C, Chang C: переносная сеть датчиков тела на основе инерционного зондирования для оценки диапазона движений плеча. In: 2013 1-я Международная конференция по Orange Technologies (ICOT): 12–16 марта 2013 2013 ; 2013: 328–331. 83. Ricci L, Formica D, Sparaci L, Lasorsa FR, Taffoni F, Tamilia E, Guglielmelli E.Новая методика калибровки для захвата движений грудной клетки и верхних конечностей у детей с использованием магнитных и инерциальных датчиков. Датчики (Базель). 2014; 14 (1): 1057–72. Артикул Google ученый 84. Ролдан-Хименес К., Куэста-Варгас А., Беннетт П. Изучение кинематики верхних конечностей с использованием инерциальных датчиков, встроенных в мобильные телефоны. JMIR Rehabil Assist Technol. 2015; 2 (1): e4. PubMed PubMed Central Статья Google ученый 85. Менг Д., Шуп Т., Вехарано Г. Повышение точности измерения углов суставов человека. IEEE J Biomed Health Inform. 2016; 20 (2): 498–507. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 86. Краболу М., Пани Д., Раффо Л., Конти М., Кривелли П., Сериатти А. Оценка in vivo центра вращения плечевого сустава с использованием магнитоинерциальных датчиков: оценка точности и повторяемости на основе МРТ. Биомед Рус Онлайн.2017; 16 (1): 34. CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый 87. Ким Х.Дж., Ли Ю.С., Ким Д.: Алгоритм оценки движения руки с использованием браслета MYO. In: 2017 Первая международная конференция IEEE по роботизированным вычислениям (IRC): 10–12 апреля 2017 г. 2017 г. ; 2017: 376–381. 88. Morrow MMB, Lowndes B, Fortune E, Kaufman KR, Hallbeck MS. Валидация инерциальных единиц измерения кинематики верхней части тела.J Appl Biomech. 2017; 33 (3): 227–32. PubMed PubMed Central Статья Google ученый 89. Роуз М., Кертц С., О’Салливан Дж., Эль-Гохари М., Кроуфорд Д., Фрисс Д., Брэди Дж. М.. Переносные инерционные датчики позволяют количественно оценить кинематику плеча и локтя в модели артроскопии трупного колена. Артроскопия. 2017; 33 (12): 2110–6. PubMed Статья PubMed Central Google ученый 90. Tian Y, Li Y, Zhu L, Tan J: отслеживание верхних конечностей человека в режиме реального времени на основе инерции с использованием поворотов и экспоненциальных карт в условиях свободной жизни. В: 2017 2-я Международная конференция по передовой робототехнике и мехатронике (ICARM): 27–31 августа 2017 г. 2017 г. ; 2017: 552–557. 91. Патирана П.Н., Карунаратн М.С., Уильямс Г.Л., Нам П.Т., Даррант-Уайт Х. Надежный и точный захват позы человеческого сустава с помощью инерциального датчика. Журнал IEEE по трансляционной инженерии в здравоохранении и медицине.2018; 6: 1–11. Артикул Google ученый 92. Филиппеши А., Шмитц Н., Мезаль М., Блезер Г., Руффальди Е., Стрикер Д. Обзор методов отслеживания движения на основе инерционных датчиков: внимание к движению человека в верхних конечностях. Датчики (Базель). 2017; 17: 6. Артикул Google ученый 93. Мэджвик С.О., Харрисон А.Дж., Вайдьянатан А. Оценка ориентации IMU и MARG с использованием алгоритма градиентного спуска.IEEE Int Conf Rehabil Robot. 2011; 2011: 5975346. PubMed Google ученый 94. Аталай О., Кеннон В. Вязаные тензодатчики: влияние конструктивных параметров на чувствительные свойства. Датчики. 2014. 14 (3): 4712–30. PubMed Статья CAS Google ученый 95. Holm R: Электрические контакты: теория и применение: Springer Science & Business Media; 2013. 96. Ян Дж., Фенг Х, Ким Дж. Х., Раджулу С. Обзор биомеханических моделей плечевого комплекса человека. Международный журнал моделирования и моделирования человеческого фактора. 2010; 1 (3): 271–93. Артикул Google ученый 97. Лю Ю., Чжан Ю., Цзэн М.: Совместная оценка параметров с использованием магнитных и инерциальных единиц измерения. In: 2017 36-я Китайская конференция по контролю (CCC): 26–28 июля 2017 г. 2017 г. ; 2017: 2225–2230. 98. Chen X, Zhang J, Hamel WR, Tan J: Инерциальная система отслеживания движений человека с поворотами и экспоненциальными картами. В: Международная конференция IEEE по робототехнике и автоматизации, 2014 г. (ICRA): 31 мая — 7 июня 2014 г., 2014 г. ; 2014: 5665–5670. 99. Сугамото К., Харада Т., Мачида А., Инуи Н., Миямото Т., Такеучи Е., Йошикава Н., Очи Т. Ритм плечевого сустава: взаимосвязь между скоростью движения и ритмом. Clin Orthop Relat Res. 2002; 401: 119–24. Артикул Google ученый 100. Struyf F, Nijs J, Baeyens JP, Mottram S, Meeusen R. Позиционирование и движение лопатки в здоровых плечах, синдром соударения плеча и нестабильность плечевого сустава. Scand J Med Sci Sports. 2011; 21 (3): 352–8. CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый 101. Бекманн Дж. С., Лью Д. Совмещение доказательной медицины и точной медицины в эпоху больших данных: проблемы и возможности.Genome Med. 2016; 8 (1): 134. PubMed PubMed Central Статья Google ученый 102. Вам так же может понравиться... Упражнения молот с гантелями: Упражнение молоток на бицепс и брахиалис Рецепты пп с куриной грудкой: Пп-гуляш из куриной грудки – пошаговый рецепт приготовления с фото Как качать трицепс гантелями в домашних условиях: 5 убойных способов накачать твои трицепсы Next Армейский жим гантелями: Жим гантелей стоя (армейский жим гантелей) — для дельтовидных | Previous Pro gainer on pro complex: Optimum Nutrition Pro Complex Gainer 4.5 кг – купить гейнер, сравнение цен интернет-магазинов: фото, характеристики, описание Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт   MAV [Н · м] MSE [Н · м] RE Y 5,172 0,139 0,0269 Z 1,728 0,104 0,0602