УДК: 616.8-009.1-085.851.8
Год издания: 2010
Повышение качества регистрации кинезиограмм при проведении видеоанализа функций локомоции
Лихачев С.А., Лукашевич В.А.
Рубрики: 76.29.51
Тема НИР: «Разработать методики восстановительной терапии атипичных моторных паттернов у больных вертеброгенными заболеваниями нервной системы, основанные на использовании лечебных техник мануальной терапии и вибрационной тренировки»
Сроки выполнения НИР: 2010–2012 гг.
Научный руководитель: д-р мед. наук, проф. С.А. Лихачев
Источник финансирования: госбюджет
Целью исследования являлось создание устройства, предназначенного для повышения точности регистрации кинезиограмм.
В настоящее время методы регистрации кинезиограмм локомоторной активности человека являются одними из основных методов в биомеханических исследованиях. Наиболее эффективным инструментом для регистрации кинезиограмм локомоторных звеньев человека являются устройства видеоанализа. Основным достоинством этих систем является возможность дистанционной регистрации без установления на тело испытуемого устройств (датчиков, кабелей), ограничивающих его свободное перемещение.
В известных методах для видеозахвата участков тела их помечают специальными маркерами, закрепленными посредством липких пластин и представляющими собой полимерные тела со сферическими поверхностями, покрытые световозвращающим материалом и являющиеся отражателями света. По характеру изменений значений положения (координат) маркеров осуществляется оценка выполняемого движения. В техническом исполнении, для того чтобы был произведен адекватный видеозахват маркеров компьютерной программой, они должны выглядеть ярко и контрастно на фоне исследуемых анатомических участков тела человека и предметов окружающего пространства. С этой целью в способе предусмотрено направление на световозвращающую поверхность маркеров светового пучка от мощного дорогостоящего софита. Также площадь маркера должна быть постоянна в процессе выполнения всего исследуемого движения. Основным недостатком данного метода является потеря маркером своей контрастности и яркости в ходе выполнения движения по ряду причин, а именно: выход маркера в процессе выполнения исследуемого движения за пределы пучка направленного света, в результате чего его освещенность резко снижается, и программа видеозахвата не выполняет адекватное распознавание; уравнивание освещенности маркера и кожных покровов анатомического участка тела, на котором установлен данный маркер, в результате чего программа видеозахвата не в состоянии произвести его распознавание; появление участка с большей освещенностью, среди окружающих предметов, расположенных в непосредственной близости либо на удалении от маркера, в результате чего программа видеозахвата распознает более освещенный участок расположенного рядом с маркером предмета как сам маркер, что ведет к искажению полученных данных. Подобные погрешности автоматического распознавания маркеров корректируются покадрово вручную, что с учетом частоты кадрирования значительно затрудняет, а в некоторых случаях делает невозможным выполнение исследования.
Сущность метода заключается в том, что на определенных участках тела человека закрепляют активные маркеры, выполненные с использованием светодиодных источников света, помещенных в полимерные матовые полупрозрачные сферы. С помощью видеокамеры при движении человека регистрируют перемещение маркеров непосредственно по их излучению и регистрируют кинезиограмму, осуществляя обработку полученной цифровой видеозаписи посредством комплекса «V&A» (разработка РБ) видеоанализа движений в программе видеозахвата и автоматического распознавания маркеров.
Технический результат изобретения заключается в повышении точности регистрации кинезиограмм, сокращении времени регистрации кинезиограмм за счет создания четко ограниченного, безбликового, постоянно распознаваемого при всевозможных движениях анатомических участков тела светового пятна достаточной яркости, в связи с чем происходит значительное сокращение времени распознавания и видеозахвата движений. Использование активных маркеров позволяет обойтись без специальных, потребляющих большое количество энергии, осветительных приборов.
Область применения: неврология, травматология, ортопедия, реабилитация, функциональная диагностика, спортивная медицина, различные области медицины и смежных наук, где необходима регистрация функции локомоторной системы и степени выраженности компенсаторных локомоторных реакций
Рекомендации по использованию: методика оценки локомоторных функций с применением видеоанализа движений рекомендуется к использованию как на уровне районных лечебных учреждений, не имеющих специального нейрофизиологического оборудования, так и в областных и республиканских центрах
Предложения по сотрудничеству: консультативная помощь при внедрении, инструктаж, обучение методу, совместные исследования