Tutorial: Oxford Foot Model/pt

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Existem vários tipos do Modelo do Pé Oxford (Oxford Foot Model), e existem vários multi-segmentos de modelos de pé na literatura.

Visual3D é uma ferramente geral capaz de modelar todos os diferentes tipos de modelos de pé.

Este tutorial tem foco no modelo original do Oxford Foot Model como exemplo. Nós não estamos recomendando este modelo como o modelo de escolha porque diferentes grupos de populações de pacientes e diferentes necessidades analíticas conduz a escolha do modelo.

O Oxford Foot Model é uma boa escolha para a análise de Crianças com Paralisia Cerebral. Se esta não é sua população de pacientes, você deve explorar outras opções e outros modelos de pé multi-segmentares.

Construindo um modelo multi-segmentar do pé consistente com o Oxford Foot Model (flavor 1)

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Visual3D é capaz de criar quase todos os modelos biomecâncios baseados em dados de captura de movimento. OOxford Foot Model tem ultimamente recebido atenção por parte dos nossos competidores, mas como a maioria dos usuários do Visual3D sabem, esse recurso já existe a anos em Visual3D. Abaixo um tutorial simples demonstrando como isto é feito em Visual3D. Se você preferir ver um modelo completo você pode baixar o seguinte arquivo OxfordFootModel.cmo e abri em Visual3D.

Parte 1. Baixar e abrir arquivos c3d no Visual3D

Baixar o arquivo zip contendo o Oxford Foot Model c3d files

Descompactar o arquivo num local de sua escolha.

Do menu File selecione Open.

Da caixa de diálogo "Open the movement trial" navegue nos arquivos que voce baixou e selecione o arquivo com nome s0113.c3d. Clicar Open.
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Nota: Se você desejar captar o seu arquivo de movimento para esse modelo, segue uma lista dos nomes de marcas nesse arquivo: Criar um modelo híbrido - Do menu Model abrir Create (Add Static Calibration File) e selecionar Visual3D Hybrid Model.
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Carregar o arquivo da posição estática - Da caixa diálogo "Select the calibration file for the new model" selecionar o arquivo rotulado s0104Standing.c3d and click Abrir.
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Assinalar o modelo aos arquivos de movimento - Quando a janela "Assign Models to Motion Data" aparecer selecione o modelo rotulado s0113.c3d e clicar OK.
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Visual3D irá automaticamente abrir o modo Model Builder e sua tela deverá parecer com a imagem abaixo.
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As seguintes marcas devem existir no seu arquivo de movimento

D1MT, D5MT, P1MT, P5MT, HLX, NAVR, ICAL, LCAL, SCAL, SHN1, SHN2, SHN3, SHN4

Os nomes de marcas abaixo, são marcas adicionais que devem aparecer no seu arquivo de posição estática:

D2MT, P2MT, MCAL, LMAL, MMAL, HFIB, TTUB

Parte 2. Definindo o segmento da tibia

O modelo do pé de Oxford é construído usando marcos e marcas da captura de movimento. Marcos são definidos relativos às marcas de captura de movimento, outros marcos, à sistemas de coordenadas de segmentos existentes. A tibia e o retropé são baseado nas seguintes definições:
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Nota: A medida que você passar pelo exercício, você irá notar que os nomes das marcas em nosso exemplo é um pouco diferente dos nomes mostrados acima.

  • Além de SHN1, nós adicionamos um cluster na coxa {SHN1, SHN2, SHN3, SHN4}
  • CAL1 foi renomeado ICAL
  • CAL2 foi renomeado SCAL
  • MMAL é o maléolo medial e não pode ser visto na figura.
  • MCAL é o calcâneo medial e não pode ser visto na figura.
  1. Abrir a Landmarks Tab
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  2. Seguir os passos abaixo para criar o marco no ponto médio entre o maléolo medial e lateral -
    1. Clicar Add a New Landmark
    2. No campo rotulado Landmark Name entre o nome MAL_CENTER.
    3. Da caixa de lista. rotulada Starting Point selecionar LMAL.
    4. Clicar no botão rotulado Targets and/or Landmarks.
    5. Da caixa de lista rotulada Ending Point selecionar MMAL.
    6. No campo rotulado. rotualdo AXIAL entre 0.500000.
    7. Checar a caixa rotulada Offset by Percent (1.0 = 100%) (Metros quando não selecionado).
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    8. Clicar Apply.
    9. Clicar Close Tab.
  3. Siga os passos para criar o marco projetando a marca TTUB (tuberosidade tibial) no plano definido pelo maleólo medial e laterale a marca HFIB (cabeça da fíbula head) .
    1. Da guia Landmarks clicar Add a New Landmark
    2. No campo rotulado Landmark Name entre o nome TTUB_PROJECTED.
    3. Da caixa de lista rotulada Starting Point selecione HFIB.
    4. Clicar o botão rotulado Targets and/or Landmarks.
    5. Da caixa de lista rotulada Ending Point selecionar LMAL.
    6. Da caixa de lista rotulada Lateral Object selecionar MMAL.
    7. Da caixa de lista rotulada Project From selecionar TTUB.
    8. Selecione na caixa rotulada Offset by Percent (1.0 = 100%) Metros quando não selecionado.
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    9. Clicar Apply.
    10. Clicar Close Tab.
  4. Siga os passos abaixo para criar o marco ao longo do eixo entre o centro articular do tornozelo e do joelho, o qual representa o segmento proximal da tíbia. Projetar a marca HFIB no plano definido pela marca TTOB_PROJECTED, a marca TTUB, e a marca MAL_CENTER
    1. Da guia Landmarks clicar Add a New Landmark
    2. No campo rotualado Landmark Name entre o nome KNEE.
    3. Da caixa de lista rotulada Starting Point selecionar TTUB_PROJECTED.
    4. Clicar no botão rotulado Targets and/or Landmarks.
    5. Da caixa de lista rotulada Ending Point select TTUB.
    6. Da caixa de lista rotulada Lateral Object select MAL_CENTER.
    7. Da caixa de lista rotulada Project From select HFIB.
    8. Selecionar a caixa rotulada Offset by Percent (1.0 = 100%) Metros quando não selecionado .
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    9. Clicar Apply.
    10. Clicar Close Tab.
  5. Siga os passos abaixo para criar o segmento da perna direita usando as seguintes propriedades. O segmento da perna direita é criado definindo o marcador do KNEE como o segmento proximal e o marcador MAL_CENTER como o segmento distal. O plano frontal é definido usando os pontos finais dos segmentos proximais e distais e a marca LMAL. O segmento é rastreado usando as quatro marcas do cluster da perna.
    1. Clicar no botão Segments para abrir a guia Segments .
    2. Da caixa de lista Segment Name selecione Right Shank.
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    3. Clicar Create. O segmento será criado e a guia da perna direita irá abrir.
    4. Na seção rotulada Define Proximal Joint and Radius, selecione KNEE da caixa de lista rotulada Joint e entre o valor do rádio de 0.060000 no campo Radius (Metros).
    5. Na seção rotulada Define Distal Joint and Radius, selecione MAL_CENTER da caixa de lista rotulada Joint e entre em rádio o valor de 0.060000 no campo Radius (Metros).
    6. Na seção rotulada Extra Target to Define Orientation (se necessário) , selecione Lateral e LMAL da caixa de lista rotulada Location.
    7. Na seção rotulada Select Tracking Targets, selecione os seguintes alvos: SHN1, SHN2, SHN3, SHN4.
      Nota: Use a tecla ctrl no seu teclado enquanto voce clica para selecionar vários alvos.
    8. Clicar Build Model.
    9. Clicar Close Tab.
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Part 3. Definindo o retropé

A definição do retropé é um pouco vaga porque existe mais de uma maneira para interpretá-la. O usuário deve determinar a definição que melhor lhe convier. caption
Nota: A medida que você passar pelo exercício, você irá notar que os nomes de marcas em nosso exemplo é um pouco diferente dos nomes mostrados acima.

  • Além do SHN1, nós adicionamos um cluster na coxa {SHN1, SHN2, SHN3, SHN4}
  • CAL1 foi renomeado ICAL
  • CAL3 foi renomeado SCAL
  • MMAL é o maléolo medial e não pode ser visto na figura.
  • MCAL é o calcâneo meidal e não pode ser visto na figura.
  1. Siga os passos abaixo para criar a marca inferior do calcâneo (ICAL) alinhada com o eixo-z do laboratório.
    1. Na guia Landmarks clicar em Add a New Landmark
    2. No campo rotulado Landmark Name entrar o nome ICAL_Z.
    3. Da caixa de lista rotulada Starting Point select ICAL.
    4. Entrar 0.100000 no campo Z AXIAL offset.
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    5. Clicar Apply.
    6. Clicar Close Tab.
  2. Siga os passos abaixo para criar a marca projetando a marca SCAL no eixo vertical do laboratório que passa através da marca ICAL.
    1. Na guia Landmarks clicar Add a New Landmark
    2. No campo rotulado Landmark Name entrar o nome HF_ORIGIN2.
    3. Da caixa de lista rotulada Starting Point select ICAL.
    4. Clicar no botão rotulado Targets and/or Landmarks.
    5. Da caixa de lista rotulada Ending Point select ICAL_Z.
    6. Da caixa de lista rotulada Project From select SCAL.
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    7. Clicar Apply.
    8. Clicar Close Tab.
  3. Siga os passos abaixo para criar a marca lateral do calcâneo inferior (ICAL) alinhada com o eixo-X do Laboratório.
    1. Na guia Landmarks clicar Add a New Landmark
    2. No campo rotulado Landmark Name entrar o nome ICAL_X.
    3. Da caixa de lista rotulada Starting Point selecionar ICAL.
    4. Entre 0.100000 no campo X AXIAL offset.
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    5. Clicar Apply.
    6. Clicar Close Tab.
  4. Siga os passos abaixo para criar a marca HF_ORIGIN.
    1. Da guia Landmarks clicar Add a New Landmark
    2. No campo rotulado Landmark Name entrar o nome HF_ORIGIN.
    3. Da caixa de lista rotulada Starting Point selecionar ICAL.
    4. Clicar no botão rotulada Targets and/or Landmarks.
    5. Da caixa de lista rotulada Ending Point selecionar ICAL_Z.
    6. Da caixa de lista rotulada Lateral object selecionar ICAL_X.
    7. Da caixa de lista rotulada Project Form selecionar SCAL.
    8. Selecionar a caixa de seleção rotulada Offset by Percent (1.0 = 100%) Metros quando nao selecionado.
    9. Selecionar a caixa de seleçao rotulada Calibration Only Landmark (Não é gerada para arquivos de movimento já aplicado (s).
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    10. Clicar Apply.
    11. Clicar Close Tab.
  5. Siga os passos abaixo para criar a marca ANKLE_CENTER.
    1. Da guia Landmarks clicar Add a New Landmark
    2. No campo rotulado Landmark Name entrar o nome ANKLE_CENTER.
    3. Da caixa de lista rotulado Starting Point selecionar LCAL.
    4. Clicar no botão rotulado Targets and/or Landmarks.
    5. Da caixa de lista rotulada Ending Point selecionar MCAL.
    6. Entre 0.500000 no campo rotulado AXIAL na seção Landmark Offsets.
    7. Selecionar a caixa de seleção rotulada Offset by Percent (1.0 = 100%) Metros quando nao selecionada.
    8. Selecionar a caixa de seleção rotulada Calibration Only Landmark (Não gerada para arquivos de movimento aplicado (s).
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    9. Clicar Apply.
    10. Clicar Close Tab.
  6. Siga os passos abaixo para criar a marca HF_X .
    1. Da guia Landmarks clicar Add a New Landmark
    2. No campo rotulado Landmark Name entrar o nome HF_X.
    3. Da caixa de lista rotulada Starting Point selecionar HF_ORIGIN.
    4. Clicar no botão rotulado Targets and/or Landmarks.
    5. Da caixa de lista rotulada Ending Point selecionar ANKLE_CENTER.
    6. Da caixa de lista rotulada Lateral object selecionar ICAL.
    7. Entre 1.000000 no campo rotulado AP in the Landmark Offsets section.
    8. Selecionar a caixa de seleção rotulada Offset by Percent (1.0 = 100%) Metros quando não selecionada.
    9. Selecionar a caixa de seleção rotulada Calibration Only Landmark (Não gerado para arquivos de movimento aplicado (s).
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    10. Clicar Apply.
    11. Clicar Close Tab.
  7. Siga os passos abaixo para criar a marca RHF (Segmento direito do retropé como Kinematic only segmento do Visual3D. O segmento proximal é definido pela marca HF_ORIGIN2, o segmento distal é definido pela marca ICAL, e o plano frontal é definido usando a marca lateral da marca ICAL na direção-x do laboratório.
    1. Da guia Segments entre RHF no campo Segment Name
      Nota: Esse nome de segmento não aparece na caixa de lista.
    2. Selecionar a caixa de seleção rotualda Kinematic Only.
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    3. Clicar Create. O segmento será criado e a guia RHF irá abrir.
    4. Na seção rotulada Define Proximal Joint and Radius, selecionar HF_ORIGIN2 da caixa de lista rotulada Joint e entre o valor do rádio de 0.050000 no campo Radius (Meters)
    5. Na seção rotulada Define Distal Joint and Radius, selecionar ICAL da caixa de lista rotualda Joint e entre o valor do rádio de 0.050000 in the Radius (Meters) field
    6. Na seção rotulada Extra Target to Define Orientation (se necessário), selecionar Medial and HF_X da caixa de lista rotulada Location.
    7. Na seção rotulada Select Tracking Targets, selecionar os seguintes alvos: SCAL, ICAL, LCAL.
      Nota: Pressione a tecla ctrl no seu teclado para você selecionar múltiplos alvos.
    8. Clicar Build Model.
    9. Não feche a guia agora.
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  8. Siga os passos abaixo para aplicar o objeto do retropé ao segmento do retropé.
    Nota: O modelo do retropé poligonal deve estar nas pastas de modelo em Visual3D.
    1. Abrir a guia Segment Properties. O Segment Name deverá estar preenchido com RHF.
    2. No campo Segment Mass entre 1.
    3. Da caixa de lista Segment Geometry selecione CONE.
    4. Clicar no botão Browse próximo ao campo Model File
    5. Da caixa de diálogo "Select Object File" selecionar rhindfoot.v3g e clicar Open.
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    6. Clicar Apply.
    7. Ir novamente na guia RHF e clicar Close Tab.

Part 4. Definindo o Antepé

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Nota: Os nomes das marcas em nosso exemplo são m pouco diferente dos nomes mostrados acima. Uma marca é usada no dedão do pé ao invés do cluster com 3 mostrado em (b).

  1. Siga os passos abaixo para criar a marca projetando a marca P1MT no plano definido pela D1MT, D5MT, e P1MT
    1. Da guia Landmarks clicar Add a New Landmark
    2. No campo rotulado Landmark Name entre o nome PMT_PROJECTED.
    3. Da caixa de lista rotualda Starting Point selecionar D1MT.
    4. Clicar no botão rotulado Targets and/or Landmarks.
    5. Da caixa de lista rotulada Ending Point selecione D5MT.
    6. Da caixa de lista rotulada Lateral Object selecione P5MT.
    7. Da caixa de lista rotulada Project From selecione P1MT.
    8. Selecione a caixa de seleção rotulada Offset by Percent (1.0 = 100%) Metros quando não selecionado.
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    9. Clicar Apply.
    10. Clicar Close Tab.
  2. Siga os passos abaixo para definir a marca a um terço da distância entre a marca projetada e P5MT
    1. Na guia Landmarks clicar Add a New Landmark
    2. No campo rotulado Landmark Name entre o nome PMT1_P_THIRD.
    3. Da caixa de lista rotulada Starting Point selecionar PMT_PROJECTED.
    4. Clicar o botão rotulado Targets and/or Landmarks.
    5. Da caixa de lista rotulada Ending Point selecionar P5MT.
    6. No campo rotulado AXIAL entre 0.330000.
    7. Selecionar a caixa de seleção rotulada Offset by Percent (1.0 = 100%) Metros quando não selecionado.
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    8. Clicar Apply.
    9. Clicar Close Tab.
  3. Siga os passos abaixo para definir o segmento Direito do Antepé como segue:
    1. Da guia Segments entre RFF no campo Segment Name.
      Note: O nome desse segmento não aparece na caixa de lista.
    2. Selecione a caixa de seleção rotulada Kinematic Only.
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    3. Clicar Create. O segmento será criado e a guia RFF irá abrir.
    4. Na seção rotulada Define Proximal Joint and Radius, selecionar PMT1_P_THIRD da lista rotulada Joint e entre o valor do rádio para 0.050000 no campo Radius (Meters).
    5. Na seção rotulada Define Distal Joint and Radius, selecione D2MT_PROJECTED (*marca desaparecida) da caixa de lista rotulada Joint e entre o valor do rádio de 0.050000 no campo Radius (Meters).
    6. Na seção rotulada Extra Target to Define Orientation (se necessário), selecione Lateral e P5MT da caixa de lista rotulada Location.
    7. Na seção rotulada Select Tracking Targets, selecione os seguintes alvos: D1MT, P5MT, D5MT.
      Nota: Pressione a tecla ctrl no seu teclado para selecionar múltiplos alvos ao mesmo tempo.
    8. Clicar Build Model.
    9. Não feche a guia nesse momento.
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  4. Siga os passos abaixo para aplicar o objeto do antepé no segmento do antepé.
    Nota: O modelo poligonal do antepé deve estar na pasta de modelos do Visual3D.
    1. Abrir a guia Segment Properties. O Segment Name deve ser auto preenchido com RFF.
    2. No campo Segment Mass entre 1.
    3. Da caixa de lista Segment Geometry selecione CONE.
    4. Clicar no botão Browse próximo ao campo Model File.
    5. Da caixa de diálogo "Select Object File" selecione CarsonRightForefootNoToe.v3g e clique Open.
      Nota: Tenha certeza que você selecionou o arquivo correto. Esse não é o mesmo que carson_rForefootNoToe.v3g.
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    6. Clicar Apply.
    7. Retornar na guia RFF e clicar Close Tab.

Part 5. Definindo o Hálux

O dedão do pé é um desafio porque só tem uma marca no dedão.

  1. Siga os passos abaixo para criar a marca proximal e lateral do hálux.
    1. Na guia Landmarks clicar Add a New Landmark
    2. No campo rotulado Landmark Name entre o nome HLX_PROX.
    3. Da caixa de lista rotulada Starting Point selecionar D1MT.
    4. Clicar no botão rotulado Targets and/or Landmarks.
    5. Da caixa de lista rotulada Ending Point selecionar D5MT.
    6. Entre 0.150000 no campo offset rotulado AXIAL.
    7. Selecionar a caixa de seleção rotulada Offset by Percent (1.0 = 100%) (Metros quando não selecionada).
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    8. Clicar Apply. (*ERRO, por faltar a definição da joint)
    9. Clicar Close Tab.
  2. Siga os passos abaixo para criar o segmento do hálux:
    1. Na guia Segments entre RTO no campo Segment Name
      Nota: Esse nome de segmento não aparece na caixa de lista.
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    2. Clicar Create. O segmento será criado e a guia RTO irá abrir.
    3. Na seção rotulada Define Proximal Joint and Radius, selecione HLX_PROX da caixa de lista rotulada Joint e entre o valor do rádio de 0.010000 no campo Radius (Metros)
    4. Na seção rotulada Define Distal Joint and Radius, selecione HLX da caixa de lista rotulada Joint e entre o valor do rádio de 0.010000 no campo Radius (Metros)
    5. Na seção rotulada Extra Target to Define Orientation (se necessário), selecione Lateral e D2MT_PROJECTED (*Não foi criado) da caixa de lista rotulada Location.
    6. Na seção rotulada Select Tracking Targets, selecione os seguintes alvos: HLX,D1MT, HLX_PROX.
      Nota: Pressione a tecla ctrl no teclado para selecionar múltiplos alvos.
    7. Clicar Build Model.
    8. Não feche a guia nesse momento.
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  3. Siga os passos abaixo para aplicar o objeto do hálux ao segmento do hálux.
    Nota: Os modelos poligonais do antepé devem estar nas pastas de modelo do Visual3D.
    1. Abrir a guia Segment Properties. O Segment Name deve ser auto preenchido com RTO.
    2. No campo Segment Mass entre 1.
    3. Da caixa de lista Segment Geometry selecione CONE.
    4. Clicar no botão Browse próximo ao campo Model File
    5. Da caixa de diálogo "Select Object File" selecione carson_RBigToe.v3g e clicar Open.
      Nota: Tenha certeza que você selecionou o arquivo correto. Esse não é o mesmo que CarsonRightBigToe.v3g.
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    6. Clicar Apply.
    7. Retornar na guia RFF e clicar Close Tab.

    Você deverá ver agora o modelo de Oxford Foot completo, similar à figura abaixo.
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(*Last 2 images need to be changed after instructions are fixed)

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