1930) حرکت همزمان و مداوم کتف و بازو را در طی الویشن بازو توصیف کرد. در همین زمان کادمن (Codman, 1934) یافته مشابهی گزارش و این حرکات هماهنگ را ریتم اسکاپولوهومرال نامید. این‌چنین کارها بر اساس مشاهدات کلینیکی و X-ray صورت می‌گرفت. اگرچه یک کلینیسین باتجربه قادر بود پاتولوژی کتف را با مشاهده شناسایی کند به دلیل روایی متوسط، نتایج خیلی معتبر نبود (Kibler et al, 2002). در سال 1994 اینمن و همکارانش (Inman et al, 1994) یکی از اولین مطالعات کمی حرکات کتف را گزارش کردند. فریدمن و مانرو (Freedman and Munro, 1966) مطالعه مشابه ای در صفحه اسکاپشن به‌جای صفحه فرونتال گزارش کردند. رادیوگرافی همچنین برای توصیف کینماتیک کتف افراد دچار علائم آسیب نیز استفاده‌شده بود (Poppen et al, 1976).
رادیوگرافی در تحقیقات متعددی با پروتکل‌های مشابهی به کار گرفته‌شده است. یک تصویر x-ray در یک پاسچر موردنظر از آزمودنی با انتخاب ساختارهای آناتومیکی (لندمارکهای استخوانی) مختلف به‌عنوان رفرنس گرفته می‌شد. یک خط از تصویر در امتداد با لبه کتف و خط دیگری از محل رفرنس رسم می‌شد زاویه‌ایجادشده محل تلاقی موردنظر با یک زاویه‌سنج (نقاله) اندازه‌گیری می‌شد. این لبه روی کتف می‌تواند خار کتف، حاشیه داخلی یا گلنوئید باشد. خط رفرنس بسته به زاویه موردنظر می‌تواند در امتداد بازو برای اندازه‌گیری زاویه کتفی بازویی (Inman et al, 1994) رسم شود یا به‌صورت عمودی برای اندازه‌گیری زاویه کتفی سینه‌ای (Michiels, Grevenstein, 1995) رسم شود. در این روش با در نظر گرفتن بدن انسان و مورفولوژی کتف و همچنین ملاحظات کلینیکی، معمولاً تصویر در صفحه فرونتال و اسکاپشن گرفته و مؤلفه‌های کینماتیکی کتف چرخش بالایی و پایینی هستند. به دلیل تابش اشعه این روش یک روش تهاجمی است.
اگرچه تصویر دوبعدی برای تعیین حرکت دقیق کتف سؤال‌برانگیز است مندالیز و همکارانش (Mandalidis et al, 1996) روایی intra- and inter-rater خوب اندازه‌گیری چرخش بالایی کتف در طی الویشن بازو در صفحه اسکاپشن همچنین ICC در نقاط مختلف دامنه حرکتی بین 97/0 تا 99/0 و 96/0 تا 99/0 به ترتیب گزارش کردند باوجوداین دگروت (de Groot, 1999) کینماتیک کتف را به‌صورت سه‌بعدی اندازه‌گیری کرد و دریافت که ریتم اسکاپولوهومرال بر اساس تکنیک دوبعدی (رادیوگرافی) زاویه اندازه‌گیری شده، بسته به انتخاب لبه کتف مانند حاشیه داخلی یا خار کتف مقدار زاویه به‌دست‌آمده تفاوت قابل‌ملاحظهای دارد. همچنین متغیرهای غیرقابل‌کنترل جهت‌گیری کتف و تنه نسبت به منبع X-ray و تابش اشعه و دشواری تشخیص لندمارکهای آناتومیکی ازجمله محدودیت‌های این روش میباشد (de Groot, 1999). کاربرد رادیوگرافی محدود به اهداف intra-subject میباشد. درحالی‌که تصور بر این بود که گرفتن X-ray در صفحه اسکاپشن به دلیل عمودتر بودن اشعه به صفحه کتف بهتر است (Freedman, Munro, 1966، Michiels, Grevenstein, 1995، de Groot, 1998) دی گروت (de Groot, 1999) دریافت که بهترین زاویه تابش اشعه به کتف صفحه فرونتال است.
2-2-12-1-2 گونیامتر و اینکلینومتر
روش دیگری که به‌طور وسیع برای اندازه‌گیری کینماتیک دوبعدی کتف استفاده‌شده است استفاده از گونیامتر و اینکلینومتر است. گونیامتر دارای دو بازوی است که هر بازو در راستای یک سگمنت قرار می‌گیرد. برای کینماتیک کتف، یک بازو در راستای لبه کتف و بازوی دیگر در امتداد با سگمنت رفرنس (معمولاً ستون فقرات) قرار می‌گیرد؛ و زاویه میان این دو بازو اندازه‌گیری می‌شود. اندازه‌گیری با این روش در هر پوزیشنی می‌تواند صورت بگیرد.
اینکلینومتر درواقع شیب نسبت به ثقل را اندازه‌گیری می‌کند. اینکلینومتر در راستای لبه کتف، معمولاً خار کتف قرار می‌گیرد و زاویه میان لبه و صفحه افقی خوانده می‌شود. چون رفرنس ثقل میباشد، اینکلینومتر باید برای دقت بیشتر، در صفحه عمود به زمین قرار بگیرد. این به این معنی است که اندازه‌گیری باید در وضعیت نشسته یا ایستاده صورت بگیرد.
گونیامتر یا اینکلینومتر قابل‌حمل و نقل، سهولت جهت استفاده و یک روش اندازه‌گیری سریع و غیرتهاجمی است. محدودیت برای این اندازه‌گیری تنها به این مورد مربوط می‌شود که تنها در پوزیشن استاتیک می‌توان اطلاعات را ثبت کرد بنابراین چگونگی تغییرات در طی حرکت نمی‌تواند ارزیابی شود.
استفاده از گونیامتر در کینماتیک کتف به اواخر دهه 1960 برمی‌گردد (Doody et al, 1970، Doody et al, 1970). اینکلینومترها تا اواخر دهه 1990 برای اندازه‌گیری کینماتیک کتف استفاده نشدند (Johnson et al, 2001). یک اینکلینومتر ممکن است اطلاعات معتبرتری را نسبت به یک گونیامتر جهت استفاده در یک مطالعه نشان دهد زیرا آن خطای ناشی از راستای رفرنس را به حداقل می‌رساند. اندازه‌گیری‌های اینکلینومتر برای چرخش خارجی کتف در طی الویشن بازو روایی intra-rater خوب با ICC بین 88/0 تا 96/0 در نقاط مختلف حرکتی نشان داده است (Watson et al, 2005، Johnson et al, 2001). اعتبار اندازه‌گیری با اینکلینومتر در مقایسه با اندازه‌گیری‌های سه‌بعدی استاتیک و دینامیک چرخش خارجی کتف نتایج متوسط تا خوب را نشان داده است (Johnson et al, 2001).
2-2-12-2 تحلیل دوبعدی دینامیک
2-2-12-2-1 دیجیتال فلوروسکوپی
اندازه‌گیری دوبعدی دینامیک کتف امکان‌پذیر است اما کمتر رایج است. وسیله ودیوئی دیجیتال فلوروسکوپی (که اغلب C-Arm نامیده می‌شود) قادر به گرفتن تصاویر متوالی X-ray در سرعتی بین 30 تا 60 هرتز میباشد (Teyhen et al, 2008). تصاویر متوالی X-ray می‌تواند برای اندازه‌گیری کینماتیک دوبعدی کتف در طی حرکت مورداستف
اده قرار گیرد که این مورد درروش رادیوگرافی امکان‌پذیر نبود. دی گروت و همکارانش (de Groot et al, 1998) از این تکنیک برای تعیین اثر سرعت حرکت روی ریتم اسکاپولوهومرال با سرعت نمونه‌برداری 50 هرتز استفاده کردند. بر طبق نظر دی گروت محدودیت‌های مشابه ای که درروش رادیوگرافی وجود داشت در این روش نیز وجود دارد (de Groot, 1999). تایهن و همکارانش (Teyhen et al, 2008) از این تکنولوژی برای ارزیابی انتقال سر بازو در طی الویشن بازو استفاده کردند و روایی خوب intra-rater (ICC=0.89 – 0.98) و inter-rater (ICC=0.83 – 0.92) در نقاط مختلف دامنه حرکتی گزارش کردند.
2-2-12-3 تحلیل سه‌بعدی استاتیک
2-2-12-3-1 Roentgen stereophotogrammetry analysis (RSA)
با توسعه ایده‌های کلی اندازه‌گیری‌های دوبعدی کینماتیک کتف، روش‌هایی برای تعیین کینماتیک سه‌بعدی کتف توسعه‌یافته است. تلاش‌ها جهت تعیین پوزیشن سه‌بعدی با دو تصویر X-ray به کمتر از سه سال بعدازاینکه رنگن31 توانست X-ray را کشف کند برمی‌گردد (Davidson, 1898). محققین بیان کردند که دشواری تعیین لندمارکها بر روی تصاویر X-ray هنوز در این روش وجود دارد (de Groot, 1999). خطاهای مربوط به عددی کردن تصاویر X-ray که می‌تواند در تخمین کینماتیک سه‌بعدی خطا ایجاد کند، دقت و اعتبار این روش را زیر سؤال می‌برد. روشی برای برطرف کردن این مشکل به نام roentgen stereophotogrammetry analysis در اواسط دهه 1970 توسط سلویک موردبررسی قرار گرفت (Selvik 1989, Selvik et al, 1983). در این روش پین‌های تانتالوم در استخوان‌های موردمطالعه قرار می‌گیرد. این پین‌ها radiopaque هستند و اجازه عبور اشعه را نمی‌دهند و به‌طور واضح می‌توانند روی تصاویر X-ray با کمترین خطای مربوط به عددی کردن شناسایی شوند. دقت بالای این روش از 25/0 میلی‌متر و 5/0 درجه در مطالعات in vivo و 05/0 میلی‌متر و 1/0 درجه در مطالعات in vitro مشخص‌شده است (de Bruin et al, 2008). درحالی‌که این روش می‌تواند مختصات سه‌بعدی را با دقت و اعتبار بالا عکس بگیرد، کاشت پین‌های تانتالوم در داخل استخوان نیاز به جراحی دارد و نه‌تنها این روش رادیولوژیکی است بلکه به روش تهاجمی است. همچنین چون رادیوگرافی استفاده‌شده است پس این روش اندازه‌گیری استاتیک است.
2-2-12-3-2 Electromechanical, electromagnetic, and active optical digitizers
در اوایل دهه 1990 پرونک و واندر هلم یک وسیله دیجیتایز الکترومکانیکی را ایجاد کردند (Pronk et al, 1991) که درواقع یک ماشین است که به سگمنتهای متعددی مجهز شده است. این دستگاه قادر به محاسبه کردن مختصات 3 بعدی بر اساس زوایای میان سگمنتها با دقت 43/1 میلی‌متر میباشد. دقت این وسیله در اندازه‌گیری کینماتیک کتف 2 درجه گزارش‌شده است (de Groot, 1997) دی گروت و براند از یک دیجیتایزر الکترومغناطیسی برای تخمین ریتم اسکاپولوهومرال استفاده کردند (de Groot & Brand, 2001).
در اواخر دهه 1980 آن و همکارانش یک وسیله ردیابی الکترومغناطیسی با دقت خوب برای مطالعات کینماتیکی ابداع کردند (An et al, 1988). این تکنولوژی از یک ترانسمیتر که میدان مغناطیسی ایجاد می‌کرد و یک سنسور که قادر به کشف میدان مغناطیسی بود، تشکیل‌شده بود. سنسور می‌توانست به‌عنوان یک pointer استفاده شود و مختصات سه‌بعدی آن می‌توانست تعیین شود. دقت این وسیله در اندازه‌گیری‌های کینماتیک کتف حدود 2 درجه گزارش‌شده است (Meskers et al, 1999). این روش اندازه‌گیری غیر هجومی است اما تنها در پوزیشن استاتیک انجام می‌شود. بورن و همکارانش (Bourne et al, 2009) از یک دیجیتایز اپتیکال اکتیو برای اندازه‌گیری کینماتیک کتف استفاده کردند و نتیجه گرفتند که این روش دارای دقت و اعتبار به‌جز اندازه‌گیری الویشن بازو در صفحه فرونتال میباشد. یک دیجیتایز اپتیکال اکتیو توسط هربرت و همکارانش (Hebert et al, 2008) با روایی و دقت خوب گزارش‌شده است. روایی دیجیتایز اپتیکال اکتیو وقتی اندازه‌گیری کینماتیک کتف در افراد سالم و بیماران دچار سندروم گیرافتادگی انجام می‌شود مشابه است (Roy et al, 2007).
2-2-12-3-3 تکنولوژی پیشرفته تصویربرداری
تکنیک‌های پیشرفته تصویربرداری راهکارهای مختلفی جهت بررسی کینماتیک سه‌بعدی کتف ایجاد کرده است. تکنولوژی کامپیوتر می‌تواند عکس‌های قطعه به قطعه از بدن انسان بگیرد. توسط بعضی از تکنیک‌های پردازش تصویر، استخوان‌ها می‌توانند از بقیه بافت‌های روی تصاویر ایزوله شود؛ بنابراین جهت‌گیری و پوزیشن نسبی میان استخوان‌ها می‌تواند محاسبه شود (Baeyens et al, 2001). تکنیک مشابه می‌تواند با MRI به‌جای تکنولوژی کامپیوتر (CT) با مزیت بدون تابش یونیزاسیونی استفاده شود (Graichen et al, 1998). باوجوداین MRI زمان بیشتری برای گرفت عکس نسبت به روش CT می‌برد. چون دو روش CT و MRI هر دو برای گرفتن عکس زمان می‌برند تکنیک اندازه‌گیری تنها به‌صورت استاتیک می‌تواند انجام شود. علاوه بر این، درحالی‌که مطالعات کینماتیک کتف معمولاً شامل پاسچرهای الویشن بازو است طراحی ابزار CT و MRI طوری است که نوعاً نیاز است تا آزمودنی در حالت طاق‌باز در یک فضای کوچک استوانه‌ای قرار بگیرد که این حالت در ارزیابی الویشن بازو ایجاد اختلال می‌کند. باوجوداین، این موضوع می‌تواند با وسایل MRI باز برطرف گردد (Hinterwimmer et al, 2003)
2-2-12-4 تحلیل سه‌بعدی دینامیک
2-2-12-4-1 Electromagnetic and active optical tracking with bone pins
ردیابی اپتیکال اکتیو و الکترومغناطیسی در پاسخ به نیاز روش‌های اندازه‌گیری‌های سه‌بعدی کینماتیک کتف که رادیولوژیکی نباشند و آزمودنی محدودیت فضایی کمتری داشته باشد ایجادشده‌اند. سنسورهای الکترومغناطیسی قادر به کشف میدان مغناط
یسی تولیدشده توسط ترانسمیتر هستند. با سه حلقه که به‌صورت عمودی در سنسور به هم وصل شده‌اند، دو جابه‌جایی و سه درجه آزادی برای چرخش می‌تواند توسط این وسیله شناسایی شود. ردیابی اپتیکال اکتیو شامل یک رسیور که سیگنال‌های اپتیکال تولیدشده توسط مارکرهای ساتع کننده اشعه مادون‌قرمز را شناسایی می‌کنند، میباشد. یک مارکر مجرد تنها اطلاعات خطی را منتقل می‌کند و حداقل سه مارکر برای تعیین سه درجه آزادی چرخش نیاز است. با