KEMANCILARDA SAĞ ÜST EKSTREMİTE EKLEMLERİNİN 3 BOYUTLU HAREKET ANALİZİNİN DİGİTAL FOTOGRAMETRİK YÖNTEMLE DEĞERLENDİRİLMESİ

Year 2008, Volume: 23 Issue: 4, 65 - 72, 01.12.2008

Hakan Karabörk Nihan Yagışan Ayhan Göktepe M. Nazım Karalezli

Abstract

Bu çalışmada, keman çalma sırasında temel yay sürüşlerinde aktif olarak kullanılan el bileği ve dirsek eklemlerinin açısal değişikliklerinin, digital fotogrametrik yöntemler kullanılarak ölçülmesi amaçlanmıştır. Bu araştırma 9 kemancı üzerinde yapılmıştır. Fotogrametrik değerlendirmede Pictran yazılımı kullanılmıştır. Keman çalmada aktif olarak kullanılan sağ üst ekstremiteye ait el bileği ve dirsek eklemleri, kalibre edilmiş bir test alanı üzerinde metrik olmayan kameralarla görüntülenerek bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Görüntüde kullanılan işaretleyicilerin değerlendirilmesi sonucunda eklemlerin hareket açıları ve aynı zamanda üst ekstremite kemiklerinden humerus, ulna ve 5. metakarp kemikleri baz alınarak kol, önkol ve elin düşey eğimleri ortaya çıkartılmıştır. Eklem hareketlerindeki açısal değişikliklerin üç boyutlu (3B) rekonstruksiyonu yapılarak, elde edilen sonuçlar karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Açısal ve eğimlerdeki değişikliklerdeki standart sapmalara bakıldığında açısal değişikliklerin kişilere göre fazla değişmediği ancak eğimlerde kişisel farklılıkların fazla olduğu gözlemlenmiştir. Çalma tekniklerinde çok fazla kişisel farklılıkların olması, doğru tekniğin öğretilmesinin önemini vurgulamaktadır. Çalma esnasında aktif olarak çalışan bu eklemlerin daha etkili ve bilinçli kullanılması ile ilerde oluşabilecek meslek problemlerine önlem olması yanında bir anlamda açısal standardizasyonun geliştirilmesi de sağlanmış olacaktır.

Keywords

Digital fotogrametri, keman, hareket analizi, sağ üst ekstremite, eklem.

Three-Dimensional Motion Analysis of Right Upper Limb Movement in the Bowing Arm of String-Playing Musicians

Abstract

The objective of this study is to measure, using digital photogrammetric methods, the angular changes in the wrist and elbow joints which are active in basic bow drives while playing the violin. This study consists of nine violin players. The Pictran software was used in the photogrammetric restitution. The wrist and elbow joints of the right upper extremity were filmed on a calibrated test field by using ametric cameras and then transferred to the computer environment. As a result of the evaluation of the markers in image, the movement angles of the joints as well as ulna and the fifth metacarpal bones were taken as the basis, and thus, the vertical inclination of the arm, forearm and hand were found out. The angular changes in the joint movements were reconstructed in 3D, and the results obtained were compared. When the standart deviations of the angular changes and inclinations are considered, it is possible to say that the angular changes do not vary much depending on the individuals, but, as for inclination, individual difference vary significantly. The fact that individual differences vary much in the playing techniques shows that to teach proper technique is so significant. When these active joints are used effectively and properly while playing, it will also help to eliminate possible problems in the future. In addition, it will, in a sense, provide angular standardisation.

Keywords

Digital photogrammetry, violin, motoin analysis, upper limb, joint.

References

• Ambrosio, J., Lopes, G., Costa, J. and Abrantes, J. ,2001, Spatial reconstruction of the human motion based on images of a single camera., J. Biomech., 34: 1217-1221.
• Awan, R., Smith, J. and Boon, A. J., 2002, Measuring Shoulder Internal Rotation Range of Motion:A Comparison of 3 Techniques. Arch Phys Med Rehabil. 83: 1229-1234.
• Bell, A. L., Pederson, D. R. and Brand, D., 1990, A comparison of the accuracy of several different hip center location prediction methods. J. Biomech., 23: 617-621.
• Bendijaballah, M. Z., Shirazi,-Adl, A. and Zukor, D. J., 1997, Finite element analysis of human knee joint in valgus-varus. Clin. Biomech., 12: 139-148.
• Buff, H. U., Jones, L. C. and Hungerford, D. S., 1988, Experimental determination of forces transmitted through the patello-femoral joint. J Biomech. 21:17-23.
• Cerveri, p., Pedotti, A. and Ferrigno, G., 2003, Robust recovery of human motion from video using Kalman filters and virtual humans. Human Mov. Sci., 22: 377-404.
• Fry, H., 1986, Overuse syndrome of the upper limb in musicians. The Medical Journal of Australia 144:182–185.
• Hida, S., 1994, The collateral ligaments of the elbow joint: their functional anatomy with special reference to the pathology and treatment of post-traumatic stiff elbow. Nipp. Seik. Gakk. Zass. 864-877.
• Krosshaug, T. and Bahr, R., 2005, A model-based image-matching technique for three-dimensional reconstruction of human motion from uncalibrated video sequences. J. Biomech., 38: 919-929.
• Laubach, L. L., 1976, Comparative muscular strength of men and women: a review of the literature. Aviat Space Environ. Med. 47:534-542.
• Lockwood, A. H., 1989, Medical Problems of Musicians, New England Journal of Medicine, Volume 320, p. 221–227.
• Markolf, K. L., Burchfield, D. M., Shapiro, M. M., Shepard, M. F., Finerman, G. A. and Slauterbeck, J. L., 1995, Combined knee loading states that generate high anterior cruciate ligament forces, J. Orth. Res., 13: 930-935.
• Marxhausen, P. Musicians and injuries. <www.engr.unl.edu/eeshop/music.html> (May 31, 2002).
• Norris, R.,1993, The musician’s survival manual: A guide to preventing and treating injuries in instrumentalists. St. Louis: MMB Music Inc., 134 p.
• Nourissat G, Chamagne P, Dumontier C., 2003, Reasons why musicians consult hand surgeons Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot., Oct;89(6):524-31.
• Pers, j., Bon, M., Kovacic, S., Sibilo, M. and Dezman, B., 2002, Observation and analysis of large-scale human motion. Human Mov. Sci., 21: 295-311.
• Rozmaryn, L.M., 1993, Upper Extremity Disorders in Performing Artists, Maryland Medical Journal, No : 42(3), s 255–260.
• Smith, J. G., 1973, Biomechanical analysis of knee flexion and extension. J. Biomech., 6: 79-92.
• Stokes, L.,and Reid, K., 1999, Three-dimensional motion analysis of upper limb movement in the bowing arm of string-playing musician, Clinical Biomechanics , Volume 14, Issue 6 , 426-433.
• Şen, S.B, 1994, Müzisyenlerde Görülen Çalmadan Doğan Rahatsızlıklar ve Sakatlıklar Üzerine, Klas. Müz. Derg., sayı 2, s. 31.
• Tsuruoka, Y., Tamura, Y., Shibasaki, R. and Tsuruoka, M., 2005, Analysis of walking improvement with dynamic shoe insoles, using two accelerometers. Physica A, 352: 645-658.
• Visentin, P. and Shan, G., 2003, The kinetic characteristics of the bow arm during violin performance: an examination of internal loads as a function of tempo, Med. Probl. Perform. Artists, 18, 91–97.
• Zaza, C., 1993, Prevention of musicians’ playing-related health problems: Rationale and recommendations for action, Medical Problems of Performing Artists 8:117–121.