Анализ походки в первую очередь применяется в клинической медицинской диагностике для анализа аномальных движений. Он используется в таких отделениях, как ортопедия и реабилитация в больницах, а также для исследований и анализа в таких областях, как спортивная наука, реабилитационная медицина и психология в высших учебных заведениях.
Болезни, которые вызывают аномальные движения у пациентов, можно классифицировать на пять типов: деформации, мышечная слабость, потеря чувствительности, боль и нарушенный контроль движений. Эти заболевания могут иметь множество причин. Например, контрактуры суставов и врождённая косолапость могут привести к деформациям. Мониторинг и количественная оценка аномального походки, вызванного этими заболеваниями, важны для определения специфических состояний пациентов и для разработки планов лечения.
Система 3D анализа походки включает в себя инфракрасную оптическую систему захвата движений, поверхностную электромиографию, платформы силы и носимые системы метаболического мониторинга, среди прочего современного оборудования. Она точно фиксирует параметры поведения тела испытуемого, значимо способствуя исследованиям в области анализа походки.
Введение в систему 3D-анализа походки
Система 3D-графического анализа походки работает на биомеханических принципах, обнаруживая и записывая данные во время процесса ходьбы человека. Это включает в себя определенные фазы движения туловища и суставов, активность мышц, силу, передаваемую на землю, торсионные моменты суставов и выполненную работу, а также распределение давления на стопы и потребление кислорода во время ходьбы. Сравнивая эти данные с нормальными эталонными диапазонами, можно выявить ключевые аномальные факторы изображения и компенсаторные изменения. Эта система предоставляет рекомендации и ссылки для клинической диагностики, принятия решений и оценки эффективности лечения.
Состав системы 3D анализа походки
Система 3D анализа походки
Основное устройство для измерения походки пациента использует непрерывную обратную связь в реальном времени, отслеживая и контролируя конкретные отражающие маркеры на объекте, чтобы обеспечить неинвазивное, непрерывное динамическое измерение. Это облегчает задачу захвата движения в анализе походки и позволяет получить кинематические данные.
Система захвата движения NOKOV, нацеленная на анализ походки, имеет специализированную модель размещения отражающих маркеров, основанную на соответствующем проектном опыте, для обеспечения комплексной оптимизации эффектов захвата.
Кинематические данные, собранные в первую очередь, включают такие параметры, как положение, скорость, ускорение, время реакции, расстояние, сгибание-разгибание, приведение-отведение, вращение, частота шагов, длина шага, скорость ходьбы и углы, определяемые пользователем, среди прочих.
3D силовая платформа
Во время процесса шага существует фаза, называемая «фазой поддержки», когда конечность испытывает значительные силы в трех измерениях на поверхности: вертикально, спереди-назад и медиально-латерально. Величина и направление этих сил изменяются по мере того, как тело смещает свое положение через поддерживающую конечность.
С помощью платформы 3D измерения силы, способной эффективно получать данные о реактивных силах грунта, крутящем моменте и мощности на этом этапе, анализ этих данных помогает понять механику ходьбы и получить точные механические параметры для аномальных походок.
Система анализа поверхностной электромиографии (ЭМГ)
Системы поверхностной электромиографии (ЭМГ) фиксируют электрические сигналы от мышц, чтобы определить периодичность и относительную силу мышечных функций. Они оценивают изменения в длительности мышевой активности и интенсивности упражнений, которые приводят к нарушению походки, что помогает более точно установить причины этих нарушений.
В области анализа движений и спортивной реабилитации данные с силовых платформ и электромиографии (ЭМГ) часто синхронизируются для получения кинематических данных, которые затем анализируются в сочетании с механикой и анатомией.
Примеры применения системы 3D-м(Motion) анализа NOKOV
Университет Тунцзи, Реабилитационная больница Янчжи
By integrating a Система 3D анализа походки with devices such as motion capture systems and 3D force platforms, research is conducted on gait analysis of cerebral palsy patients, maximum respiratory measurement, scoliosis measurement, and more.
Больница интегрированной традиционной китайской и западной медицины Юэян, приписанная к Шанхайскому университету традиционной китайской медицины
Лаборатория анализа походки, созданная с использованием систем захвата движения, 3D платформ для измерения силы, поверхностной электромиографии и распределения давления на стопу, имеет значительный клинический опыт в исследовании анализа походки у детей.
Additionally, universities like Tianjin Medical University, South China University of Technology, and Peking University are equipped with Система 3D анализа походкиs primarily for motion capture, which support research in prosthetics development and gait analysis for the elderly.