鍼治療の持ち上げと突き上げ操作の安定性と安全性を高めるための機械的構造

このプロトコルは、鍼治療における持ち上げと突き上げの操作の可動域を制御するために使用できるカニューレを設計し、それによって安定性と安全性を向上させます。したがって、鍼治療の臨床応用と科学研究の両方に役立つことができます。

鍼治療の治療効果は安全性と安定性の両方に依存しているため、これらの要素は鍼治療マニピュレーション研究に不可欠です。しかし、手動操作では避けられない不正確さが生じ、研究結果の信頼性に影響を与える可能性があります。この課題に対処するために、この研究では、動きの振幅を柔軟に調整できる独自の持ち上げおよび推力操作制御カニューレが設計されました。カニューレは3Dプリント技術を用いて作製され、鍼の可動範囲を光学センサー技術で記録することで、安定性維持の有効性を検証しました。この研究の結果は、制御カニューレが鍼治療の安定性を大幅に向上させ、人為的ミスを減らすことを示しています。この革新は、カニューレが鍼治療関連の実験的研究の精度と安全性の両方を確保するための貴重な補助ツールとして役立つ可能性があることを示唆しています。また、鍼灸治療の採用は、鍼灸治療の標準化にも貢献し、より一貫性のある正確な研究成果を確保することができます。これは、鍼灸研究と臨床応用の将来の進歩に不可欠です。

ニードリングマニピュレーションは、鍼を患者さんの皮膚に挿入した後に行うことで、「DeQi」(経絡の経絡の気の誘導の感覚を指す)と呼ばれる鍼感覚を誘発するか、鍼感覚の方向と強度を調整します。鍼治療の重要な部分として、さまざまな鍼術がさまざまな効果を生み出します¹.ニードリングマニピュレーションは、鍼治療の有効性に影響を与える重要な要素です^2,3。研究によると、リフティングスラスト技術によって活性化される信号は、他のニードリング方法によって誘発される信号よりも強いことが示されています⁴。

鍼治療の治療効果は、刺激の強度^5,6,7と密接に関連しており、これは次に、使用される鍼操作の種類に依存します。その結果、鍼治療マニピュレーションの定量的-効果関係は、^{実験的研究8,9,10}の重要な領域である。標準化と再現性は、鍼灸研究の科学的妥当性を確保するために重要です¹¹。持ち上げ推力法とねじり法のいずれにおいても、特定の周波数と振幅の操作が必要であり^12,13、また、ツボの選択も疾患の治療にとって重要である¹⁴。しかし、手動鍼治療は人間のオペレーターに依存しているため、鍼操作中に一貫した周波数と振幅を維持することが困難になります¹⁵。さらに、気胸のような合併症を避けるための予防策を講じる必要があり、身体の特定の領域における針挿入の深さと方向を注意深く制御することによって^16,17。

したがって、鍼灸マニピュレーションの科学的研究における最も緊急の課題の一つは、鍼灸治療の安全性と標準化を確保するために不可欠な、鍼灸手技の安定性を向上させるためのコントローラーの開発である¹⁸。

リフティングスラストは、最も一般的に使用される基本的な鍼治療技術の1つです。これは、針を持ち上げて、特定の深さのツボに挿入した後、下に突き刺すことを含みます。上向きの動きはリフティングと呼ばれ、下向きの動きはスラストと呼ばれます。このプロセスは、所望の臨床効果を達成するために繰り返され、刺激のレベルは、持ち上げおよび推力運動の振幅および周波数に依存する19,20,21,22。現在、持ち上げと突き上げの技術の振幅は主に施術者によって制御されており、その有効性は「De Qi」(経穴での経絡気の誘導の感覚)の感覚に基づいて評価されることがよくあります^23、24、25。ただし、この技術の安定性と安全性を評価するための確立された基準はなく、針の挿入深さは開業医のスキルに完全に依存しています。

鍼灸の標準化を促進するために、パルス電気鍼灸、超音波鍼灸、マイクロ波鍼灸、レーザー鍼灸、体外衝撃波鍼灸など、従来の手動鍼灸に代わるいくつかの新しい技術が開発されました²⁶。これらの方法は、鍼治療の効果をある程度標準化するのにある程度役立ちますが、臨床診療における従来の手動鍼治療を完全に置き換えることはできません。したがって、手動鍼治療の操作を標準化することは依然として不可欠です。

前述の問題に対処するために、この研究では、持ち上げおよび突き上げ技術の安全性と安定性を向上させる鍼針カニューレを設計しました。この研究で使用された制御カニューレは、3Dプリンティング技術を使用して製造され( 材料の表を参照)、全体的な構造は、カニューレ、針スリーブ、調整可能なストッパーの3つのコンポーネントと、使い捨ての鍼で構成されています(図1)。カニューレ、ニードルスリーブ、調整可能なストッパーは、すべて3Dプリンティング技術で製作されました( 補足ファイル1、 補足ファイル2、 補足ファイル3参照)。

カニューレにはいくつかの利点があります:まず、振幅はストッパーによって制御され、開業医の負担が大幅に軽減されます。第二に、針とカニューレの分離により、鍼治療中の汚染を防ぎます。そして第三に、調整可能なスケールにより、針の深さと振幅を正確に制御でき、必要に応じて自由に調整できます。この研究の結果は、鍼治療技術の標準化を進めるために重要な鍼治療マニピュレーションに関する実験的研究のための安全な補助ツールを提供します。

プロトコルのすべての手順は、人間ではなく市販の人体シミュレーション材料( 材料の表を参照)で実施されたため、この研究には倫理的な問題は関与しませんでした。また、研究に参加したすべてのボランティアからインフォームドコンセントが得られました。この実験の参加者は、上海中医薬大学のアキュモックス・トゥイナ学院の学生20名でした。これらの学生は、「鍼灸と灸の科学」^{カリキュラム27}の一環として、鍼灸の持ち上げと突き上げの技術に関するコースワークを完了していました。さらに、彼らはレッスンと実践的な実践を通じて、人間の針の着用について約1年間の実践的な経験を積んでいました。使用した機器やソフトウェアの詳細は、 資料表に記載されています。

1. 制御カニューレの製作

1. カニューレ、ニードルスリーブ、調整可能なストッパーを3Dプリント技術を使用して準備します。
2. 3Dプリントの材料には白色樹脂を使用し、0.1mm以上の精度を確保し、エラーによる構造物の噛み合わせを防止します。また、この材料はより費用対効果が高く、構造の調整を容易にします。

2. ビデオ撮影

1. カメラ設定
   1. オペレーターの机の前に2本の三脚を適切な高さで置き、2台のモーションカメラを接続します。2台のモーションカメラ間の角度を60°〜120°に設定します(図2A)。
   2. 解像度1280×720ピクセル、MP4フォーマット、フルマニュアルモード(M)、絞りF1.2、シャッタースピード1/1000秒、ISO6400、オートホワイトバランス、光学ズーム0mmでカメラの設定を調整します。
2. キャリブレーション設定
   1. 15 cm × 15 cm × 15 cm の 3D キャリブレーション スタンドをテーブルの上に置きます (図 2B)。2台のモーションカメラの範囲内にあることを確認します。
3. トラッキングマーカーの配置
   1. 直径6.5mmのパッシブ赤外線反射球を準備します。参加者の右手親指の爪蓋に取り付けて、動きの軌跡を測定します。
4. 実験運転
   注:20人の参加者は、人間のシミュレーション材料に対して、持ち上げて突き上げる、押し上げる、重い突き上げと軽い持ち上げ、軽い突き上げと重い持ち上げの技術を含む、持ち上げと突き上げの操作を実行するように指示されました。各参加者は、人間のシミュレーション材料に対して、カニューレを15mmの振幅に設定した状態と使用しない場合の両方で、3種類の操作を完了しました。次に、振幅が5mm、10mm、15mmのカニューレを使用して3つの操作を繰り返しました。各操作セッションの間には、参加者間の一貫性を確保するために 30 分の間隔が設けられました。各操作は10回繰り返されました。
   1. カニューレなしで持ち上げと突き上げの操作を行います
      1. 持ち上げて突き出すのも簡単:針を20mmの深さまで挿入します。針を均一な速度で上下に持ち上げます ampリチュード 15 mm 、周波数 1 分あたり 60 回。
      2. 軽い持ち上げで重い突き上げ:針を20mmの深さまで挿入します。針を一定の深さまですばやく挿入し、次に15mmの振幅で毎分60回の頻度でゆっくりと表層に引き抜きます。
      3. 重いものを持ち上げる軽い突き上げ:針を20mmの深さまで挿入します。針を一定の深さまでゆっくりと挿入し、次に毎分60回の頻度で振幅15mmの浅い層に急速に引き抜きます。
   2. カニューレで持ち上げと突き上げの操作を行います
      注:針のサイズと互換性のある3つのカニューレを製作します。調整可能なストッパーを適切な長さにスライドさせて、振幅を5mm、10mm、および15mmに調整します。
      1. カニューレで5mmの振幅で操作します
         1. 持ち上げたり突き刺したりしても:針を針スリーブに固定します。ニードルスリーブを5mmの振幅のカニューレに配置します。針を20mmの深さまで挿入し、カニューレを毎分60回の頻度で均一な速度で上下に持ち上げます。
         2. 軽い持ち上げで重い突き上げ:同じカニューレを使用します。針を20mmの深さまで挿入します。針を限られた深さまですばやく挿入し、次に毎分60回の頻度でゆっくりと表層に引き抜きます。
         3. 重いものを持ち上げる軽いスラスト:同じカニューレを使用します。針を20mmの深さまで挿入します。針を限られた深さまでゆっくりと挿入し、その後、毎分60回の頻度で急速に表層に引き抜きます。
      2. カニューレで10mmの振幅で操作します
         1. 持ち上げたり突き刺したりしても:針を針スリーブに固定します。ニードルスリーブを10mmの振幅のカニューレに入れます。針を20mmの深さまで挿入し、カニューレを毎分60回の頻度で均一な速度で上下に持ち上げます。
         2. 軽い持ち上げで重い突き上げ:同じカニューレを使用します。針を20mmの深さまで挿入します。針を限られた深さまですばやく挿入し、次に毎分60回の頻度でゆっくりと表層に引き抜きます。
         3. 重いものを持ち上げる軽いスラスト:同じカニューレを使用します。針を20mmの深さまで挿入します。針を限られた深さまでゆっくりと挿入し、その後、毎分60回の頻度で急速に表層に引き抜きます。
      3. カニューレで15mmの振幅で操作します
         1. 持ち上げたり突き刺したりしても:針を針スリーブに固定します。ニードルスリーブを15mmの振幅のカニューレに配置します。針を20mmの深さまで挿入し、カニューレを毎分60回の頻度で均一な速度で上下に持ち上げます。
         2. 軽い持ち上げで重い突き上げ:同じカニューレを使用します。針を20mmの深さまで挿入します。針を限られた深さまですばやく挿入し、次に毎分60回の頻度でゆっくりと表層に引き抜きます。
         3. 重いものを持ち上げる軽いスラスト:同じカニューレを使用します。針を20mmの深さまで挿入します。針を限られた深さまでゆっくりと挿入し、その後、毎分60回の頻度で急速に表層に引き抜きます。

3. モーションキャプチャーおよび分析ソフトウェアとビデオ分析のプロジェクト構成

1. ビデオのエクスポートと名前変更
   メモ: カメラからすべてのビデオファイルをコンピューターの指定の保存ディスクに転送します。カメラ1とカメラ2の3Dキャリブレーションビデオファイルの名前をそれぞれ「1.mp4」と「2.mp4」に変更します。
   1. ビデオストレージ
      1. 操作動画をパソコン指定の保存ディスクに保存します。参加者のフルイニシャルを使用して、「xxx-1」と「xxx-2」の形式で名前を付けます。
2. リアリティモーションシステムプロジェクト構成(モーションキャプチャおよび分析ソフトウェア)
   1. 新しいプロジェクト: モーション キャプチャおよび分析ソフトウェアを起動し、[ 新しいプロジェクト] を選択します。プロジェクトタブでプロジェクト名を設定し、[ 作成して保存 ]をクリックして、指定したストレージディスクにプロジェクトを保存します。
   2. 仕様: [ 仕様] > [ポイント] > [親指の先端] を選択し、トラッキング ポイントを定義済みのポイント ボックスから使用済みポイント ボックスにドラッグし、[閉じる] ボタンをクリックして続行します。
   3. カメラグループの追加: [カメラ]>[カメラグループの追加 ]を右クリックして、新しいカメラグループを追加します。
   4. トラッキングファイルの選択:トラッキングボックスの「ファイルの選択」ボタンをクリックします。
   5. 操作ビデオのインポート: [既存のファイルを開く ]をクリックし、ポップアップウィンドウで操作ビデオ xxx-1 を選択します。 「適用 」をクリックして、ビデオのインポートを完了します。
   6. キャリブレーションビデオのインポート:3Dキャリブレーションボックスの[ ファイルの選択 ]をクリックして、対応するキャリブレーションビデオ「1.mp4」をインポートします。
   7. 他のビデオのインポート:手順3.2.5と同じ手順に従って、操作ビデオ「xxx-2」とそれに対応するキャリブレーションビデオ「2.mp4」をインポートします。
3. ビデオ分析
   1. カメラグループを開く:カメラグループを開き、[プロパティ]を右クリックし 1.mp4 >。
   2. 3Dキャリブレーションの実行:[3Dキャリブレーション]ボックスの[ 3Dキャリブレーション ]ボタンをクリックし、説明を入力して、[ ポイントの追加 ]ボタンを20回クリックして20ポイントを追加します。
   3. ポイントパラメータの設定:各ポイントの名前と対応するX、Y、Z値を設定し、キャリブレーションパラメータに従って[ 適用 ]をクリックします。
   4. キャリブレーションの完了: すべてのポイントを設定したら、キャリブレーション ビデオの各エンドポイントをクリックして 3D キャリブレーションを完了します。
   5. 他のカメラをキャリブレーションする: 手順 3.3.1 から 3.3.4 に従って、他のカメラの 3D キャリブレーションを完了します。
   6. 3Dトラッキングの設定: [カメラグループ]>[3Dトラッキング]を右クリックし、 すべてのカメラを選択し、[ OK ]ボタンをクリックして3Dトラッキングウィンドウを開きます。
   7. モードマッチングトラッキングの適用: 両方のカメラに [パターンマッチングトラッキングを使用] を設定します。最初のフレームの 親指の先端 ポイントを手動でクリックします。
   8. 自動追跡の開始: [自動検索 ]ボタンをクリックして、フレームごとに自動3D追跡を開始します。
   9. その他のビデオトラッキングを完了する:手順3.3.6〜3.3.8に従って、他のビデオのモーショントラッキングを完了します。
      注: 自動 3D トラッキング中にトラッキング ポイントが失われた場合は、ポイントが失われる行を選択して右クリックし、[ ここからポイントを破棄] を選択します。次に、ポイントと [自動検索 ]ボタンを再度クリックします。
4. データのエクスポート
   1. 3D計算の作成: [カメラグループ]を右クリックして[新しい3D計算]>[すべてのカメラ]を選択し、[3Dデータの作成]ウィンドウで [データの連続更新 ]と [データの明示的な保存 ]をオンにします。データを更新し、データをファイルに明示的に格納します。 「OK 」ボタンをクリックして続行します。
   2. エクスポート設定: エクスポート>すべてのデータを含むフォルダーを右クリックします。
   3. データファイルのエクスポート:[ エクスポート ]ボタンをクリックして、カスタマイズされた名前(*.txt)でデータファイルをエクスポートします。他のデータファイルも同じ方法でエクスポートします。

4. データ分析

1. データの要約
   1. 受動的な赤外線反射球のX軸、Y軸、Z軸上の移動範囲の最大値を参加者のサムネイルキャップに記録して、空間分散を測定します(図2C)。
   2. 標準偏差を計算し、平均値を取ります。データをMicrosoft Office Excelファイルに保存し、グラフ作成のために平均±標準偏差を計算します。
2. データの分析
   1. カニューレがある場合とない場合の条件の違いを評価するには、独立したサンプルの t検定 (正規分布と一致するデータの場合)またはランクサム検定(正規分布と一致しないデータの場合)を実行します。
   2. 次に、2因子、3水準の分散分析を実行して、さまざまな振幅の持ち上げと挿入の安定性を評価します。アルファ水準を p < 0.05に設定し、データ解析用のStatistical Packageを使用して、すべての統計解析を実行します。

カニューレがリフティングおよびスラスト操作の安定性に及ぼす影響
グラフは、 図 3、 図 4、 および図 5 に示すように、1 人のオペレーターからのデータに基づいて生成されました。各図の横軸は時間を表し、縦軸はオペレーターの親指の先端にある追跡点の位置を表し、この点の運動軌跡を記録します。異なる色の2本の線は、カニューレがある場合とない場合の運動軌跡を示しています。

X軸、Y軸、Z軸の持ち上げと推力の操作中の動作範囲を 図6に示します。X軸とY軸は、それぞれ前後方向と左右方向の動きの偏差を表します。運動振幅が0に近いほど、持ち上げと推力の操作はより安定します。Z軸は上下運動偏差を表し、これがこの実験の主要な観測指標です。運動振幅が規定の15mmに近いほど、操作の安定性が向上します。X軸に沿った3つの持ち上げおよび推力技術の安定性は、カニューレを使用しない場合と比較して、カニューレを使用することで大幅に改善されました。 図6Aに示すように、カニューレを使用した場合、3つの技術すべての可動域が狭くなり、その差は統計的に有意でした。Y軸に沿った技術の安定性に有意差は観察されませんでした。 図6Bに示すように、カニューレがある場合とない場合の可動域は類似しており、その差は統計的に有意ではありませんでした。Z軸に沿った3つのリフティングおよびスラストテクニックの安定性は、カニューレを使用した場合、大幅に向上しました。 図6Cに示すように、均等な持ち上げと突き上げ、軽い持ち上げを伴う重い突き、重い持ち上げを伴う軽い突き上げの運動範囲は、カニューレを使用しない場合と比較して、いずれも目標振幅の15mmに近かった。これらの差は統計的に有意であった。

図では、イーブン・リフティングとスラスト、ヘビー・スラストと軽いリフティング、軽いスラストとヘビー・リフティングをそれぞれ「イーブン」「スラスト」「リフト」と表記しています。グラフのバーの上にある「*」記号は、2 つのバーの間に統計的に有意な差があることを示しています (p < 0.05)。結論として、このカニューレは、前後方向の両方での持ち上げおよび推力操作の安定性と深さの制御を改善します。

カニューレの安定性制御能力に対するマニピュレーション振幅の影響
この実験では、研究者は、材料に20mmの針を挿入した後、5mm、10mm、および15mm(上下)の振幅で持ち上げと突き上げの操作を測定しました。目標は、X軸、Y軸、Z軸に沿った可動域を観察し、さまざまな持ち上げと推力の振幅の空間安定性を定量的に分析することでした。

演算子からのデータに基づくグラフを 、図 7、 図 8、 および図 9に示します。横軸は時間を表し、縦軸はオペレーターの親指先上のトラッキングポイントの位置を表します。異なる色の 3 本の線は、異なる振幅のモーション トレイルを表します。

さまざまな持ち上げと推力の振幅と技術のためのX軸とY軸の可動範囲を 図10A、Bに示します。これらの軸の可動域は、前後方向および左右方向のオペレータの運動偏差を示します。可動域が0に近いほど、安定性は高くなります。Z軸上の可動域は運動偏差を直接反映していないため、誤差率(実測値-予測値÷実績値×100%)を用いて上下方向の偏差を評価しました。これは実験の主要な観測指標であり、結果を 図10Cに示します。エラー率が 0 に近いほど、安定性は高くなります。 図10Aに示すように、持ち上げと突き上げを均等に行う場合、振幅が大きくなるにつれてX軸の安定性が向上し、その差は統計的に有意でした。軽い持ち上げを伴う重いスラストと重い持ち上げを伴う軽いスラストでは、15mmの振幅での安定性は5mmと10mmよりも優れており、統計的に有意な差がありました。 図10Bに示すように、振幅と操作の種類はY軸に沿った安定性に有意な影響を与えず、差は統計的に有意ではありませんでした。 図10Cに示すように、エラー率が0に近いほど、Z軸に沿った安定性が高くなります。10 mmと15 mmの振幅での操作は、5 mmよりも安定性が高く、統計的に有意な差がありました。

図では、イーブン・リフティングとスラスト、ヘビー・スラストと軽いリフティング、軽いスラストとヘビー・リフティングをそれぞれ「イーブン」「スラスト」「リフト」と表記しています。グラフのバーの上にある「*」記号は、バーの各ペア間の差が統計的に有意であることを示します (p < 0.05)。要約すると、操作振幅が大きいほど、前後方向と深さの安全性と安定性が高くなります。カニューレは、少なくとも10mmの振幅で使用すると、持ち上げおよび推力操作の安定性を向上させるのに最も効果的です。

図1:制御カニューレの構造 (A)カニューレ。中空で、片側にスライドストリップがあります。縮尺範囲は、スライドストリップの隣に4cm、1mm間隔でマークされています。下端には固定ストッパーが付いており、最大挿入深さを制限できます。中空部分により、ニードルスリーブの動きが可能です。手術中、補助手はカニューレを保持し、操作手は針スリーブを操作して持ち上げと突き上げの動作を行います。中空で、使い捨ての鍼を収納できます。下端にある2つの固定ストッパーは、持ち上げと推力の動きを制限し、操作の振幅の安定性を確保します。オペレーターは、これらの動作のためにニードルスリーブを保持します。(C)調整可能なストッパー。側面にはスライドストリップがあり、カニューレのスライドストリップに収まり、最小挿入深さを設定します。ニードルスリーブの固定ストッパーと整列するための凹溝があります。ストッパーはカニューレに配置され、ニードルスリーブを挿入した後、90度回転させてスリーブを所定の位置にロックし、制御された操作を行います。(D)制御カニューレの組み合わせ。ニードルスリーブはカニューレに挿入され、調整可能なストッパーはカニューレのスライドストリップに沿って固定されます。(E)組み立てられたデバイスのサンプル。ニードルスリーブには使い捨ての鍼が刺さっています。左手でカニューレを保持し、右手でニードルスリーブを操作して持ち上げたり突きたりします。この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図2:ビデオ撮影セットアップの配置。 (A)カメラの設定。オペレーターの机の前の三脚に2台のモーションカメラを配置し、測定ポイントのモーショントレイルをキャプチャします。(B)キャリブレーション設定。3Dキャリブレーションスタンドがテーブル上に配置され、空間位置を正確に測定できます。(C)X、Y、およびZ軸。解析で使用される空間位置を示す概略図。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図3:カニューレがある場合とない場合の均等な持ち上げと突き上げの運動軌跡 (A)偶数の持ち上げと推力のX軸上の運動軌跡。カニューレがある場合とない場合のX軸モーショントレイルは、2つの異なる色で示されています。(B)持ち上げと突き上げを均等にするY軸上のモーショントレイル。カニューレがある場合とない場合のY軸モーショントレイルは、2つの異なる色で示されています。(C)持ち上げと突き上げを均等にするZ軸上のモーショントレイル。カニューレがある場合とない場合のZ軸モーショントレイルは、2つの異なる色で示されています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

Figure 4: heavy thrusting のモーショントレイル with light lifting with with light lifting with the light lifting. (A) X 軸上の Motion trails on motion trails with light lifting. (A) 重いスラストの X 軸上のモーショントレイルと軽いリフティング。カニューレがある場合とない場合のX軸モーショントレイルは、2つの異なる色で示されています。(B)軽い持ち上げで重い推力のY軸上のモーショントレイル。カニューレがある場合とない場合のY軸モーショントレイルは、2つの異なる色で示されています。(C)軽い持ち上げで重い突き上げのZ軸上のモーショントレイル。カニューレがある場合とない場合のZ軸モーショントレイルは、2つの異なる色で示されています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図5:カニューレの有無にかかわらず、重いものを持ち上げる軽い突き上げの軽い突きの運動軌跡。カニューレがある場合とない場合のX軸モーショントレイルは、2つの異なる色で示されています。(B)重いものを持ち上げて押し込む光のY軸上のモーショントレイル。カニューレがある場合とない場合のY軸モーショントレイルは、2つの異なる色で示されています。(C)重いものを持ち上げて光を突き出すZ軸上のモーショントレイル。カニューレがある場合とない場合のZ軸モーショントレイルは、2つの異なる色で示されています。この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図6:カニューレがある場合とない場合のさまざまな操作方法の可動域 (A)さまざまな操作方法のX軸上の可動域。カニューレがある場合とない場合のX軸の運動範囲は、2つの異なる色で表示されます。「Even」は、均等に持ち上げて突き上げること、「Thrust」は軽い持ち上げで重い突きを、「Lift」は重いものを持ち上げて軽い突き上げることを指します。アスタリスク (*) は、バー間の統計的に有意な差 (p < 0.05) を示します。(B)さまざまな操作方法のY軸上の可動範囲。(A)と同じ表記法と解釈。(C)さまざまな操作方法のZ軸上の可動範囲。(A)と同じ表記法と解釈。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図7:カニューレを異なる振幅で均等に突き上げたり持ち上げたりする運動軌跡。 (A)突き上げと持ち上げのX軸上のモーショントレイル。振幅の異なるX軸モーショントレイルは、3つの異なる色で表示されます。(B)均一な推力と持ち上げのY軸上のモーショントレイル。Y軸は(A)と同じです。(C)突き上げと持ち上げのZ軸上のモーショントレイル。Z軸は(A)と同じです。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図8:カニューレを異なる振幅で軽く持ち上げた重い突き上げの運動軌跡 (A)軽い持ち上げで重い突き上げのX軸上の運動軌跡。振幅の異なるX軸モーショントレイルは、3つの異なる色で表示されます。(B)軽い持ち上げで重い推力のY軸上のモーショントレイル。Y軸は(A)と同じです。(C)軽い持ち上げで重い突き上げのZ軸上のモーショントレイル。Z軸は(A)と同じです。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

Figure 9: light thrusting with heavy lifting with the cannula at different amplitudes. (A) 重いものを持ち上げて押し上げる光のX軸上の運動軌跡。振幅の異なるX軸モーショントレイルは、3つの異なる色で表示されます。(B)重いものを持ち上げて押し込む光のY軸上のモーショントレイル。Y軸は(A)と同じです。(C)重いものを持ち上げて光を突き出すZ軸上のモーショントレイル。Z軸は(A)と同じです。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図10:さまざまな操作方法と範囲の可動域。 (A)さまざまな操作方法と範囲のX軸上の可動範囲。さまざまな振幅のX軸モーション範囲は、3つの異なる色で表示されます。「Even」は、均等に持ち上げて突き上げること、「Thrust」は軽い持ち上げで重い突きを、「Lift」は重いものを持ち上げて軽い突き上げることを指します。アスタリスク (*) は、バー間の統計的に有意な差 (p < 0.05) を示します。(B)さまざまな操作方法と範囲のY軸上の可動範囲。(A)と同じ表記法と解釈。(C)さまざまな操作方法と範囲のZ軸上のエラー率。(A)と同じ表記法と解釈。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

補足ファイル1:カニューレを製作するためのSTLファイル。このファイルをダウンロードするには、ここをクリックしてください。

補足ファイル2:ニードルスリーブを製作するためのSTLファイル。このファイルをダウンロードするには、ここをクリックしてください。

補足ファイル3:調整可能なストッパーを製作するためのSTLファイル。このファイルをダウンロードするには、ここをクリックしてください。

この研究では、鍼治療のリフティングと挿入操作の安定性と安全性を向上させるためのカニューレを革新的に設計し、その有効性を評価するための実験を実施しました。研究者たちは、構造設計に3Dモデリングを使用し、3Dプリントの材料として白色樹脂を使用しました。3Dプリンティング技術は、金型を製作する場合と比較して、低コストで構造調整が容易であるという利点があります。また、使い捨ての針はニードルスリーブの溝に横向きに配置されているため(図2)、鍼治療中に人が直接鍼に触れることがなく、臨床使用における感染リスクを低減します。

本研究では、3次元モーショントラッキングソフトウェアであるSimi Motion 3Dを用いて、持ち上げ・推力操作の動き振幅を捉えました。定規を使用した手動測定と比較して、3Dモーションソフトウェアを介してオペレーターの指の位置を追跡することで、各持ち上げおよび推力動作のさまざまな深さをより効率的かつ正確に測定することができました。Motion 3Dソフトウェアからエクスポートされた座標データの解析により、針カニューレが水平方向と持ち上げおよび挿入操作の深さの両方で誤差を減らすことが示されました。カニューレは、10mm以上の振幅を含む方法に特に効果的でした。臨床的には、水平方向の誤差は針の誤配置を引き起こし、標的のツボからの逸脱につながったり、患者に追加の痛みを引き起こしたりする可能性があります。垂直方向の誤差は、皮下組織への針の貫通の深さを変える可能性があり、害を及ぼす可能性があります。例えば、皮下組織が浅いツボや、重要な臓器や動脈の近くにあるツボの深さが強すぎると、深部臓器にダメージを与える可能性があります。これは、第6^肋間腔 のQiMen(LR14)、前胸壁のZhongfu(LU1)、鎖骨下窩近くのYunmen(LU2)などのツボで特に懸念されます²⁷。この研究で開発された針カニューレは、これらのエラーを大幅に減らし、安全性を高め、鍼治療中の医療事故のリスクを最小限に抑えることができます。

鍼治療を行う過程では、手術の安全性と安定性が臨床効果に影響を与える最も重要な要素の1つであり、手術の空間的安定性は、オペレーターの経験と習熟度に完全に依存しており、これはLearnin²⁸の最も困難な側面です。臨床現場では、経験豊富な開業医が自然に柔軟に技術を適用することができます。しかし、鍼治療の有効性実験では、実験の妥当性と科学的な厳密さを確保するために、変数を厳密に制御するための明確に定義されたルールシステムと成熟した制御方法を持つことがより重要です29,30,31。この研究で設計されたカニューレは、このニーズに対処するために、持ち上げと推力の操作の範囲を制限するのに役立ちます。

さらに、鍼灸治療には高い技術的精度と厳格な手順の遵守が必要であり、オペレーターは鍼の挿入から抜去までの一連の技術を習得する必要があります。鍼灸教育は、マニピュレーションの安定性を重視しています。鍼灸の技術を定量化する新しい技術を導入することで、教育は従来の教授法よりも効果的になることができる^32,33。このプロジェクトは、鍼灸の生徒や初心者にとって、操作の深さと位置を制御するためのトレーニングを行うことにより、鍼のスキルを向上させるツールを提供します。

ただし、この研究で設計された針カニューレは、持ち上げと突き上げの操作に限定されており、ねじり操作などの他の技術には使用できません。カニューレの有用性は、その構造がより広範な鍼治療技術をサポートするように適合されれば、大幅に向上する可能性があります。

何一つ。

本研究は、上海市教育委員会の予算プロジェクト(助成金番号2021LK099)と中国国家自然科学基金会(助成金番号82174506)の支援を受けて行われました。