Kompiuterizuota laikysenos diagnostika

Žmogaus motorinė funkcija yra viena seniausių. Skeleto ir raumenų sistema yra vykdomoji sistema, kuri ją tiesiogiai įgyvendina. Ji sudaro optimalias sąlygas kūno sąveikai su išorine aplinka. Todėl bet koks raumenų ir kaulų sistemos funkcionavimo parametrų nukrypimas, kaip taisyklė, lemia motorinio aktyvumo sumažėjimą, normalių kūno sąveikos su aplinka sąlygų sutrikimą ir dėl to žmogaus sveikatos būklės sutrikimus.

Žinios apie biomechaninius raumenų ir skeleto sistemos funkcionavimo modelius leidžia sėkmingai valdyti organizmo sąveiką su aplinka, lavinti motorinius įgūdžius, užkirsti kelią ligoms, palaikyti sveikatą ir sudaryti normalias žmogaus gyvenimo sąlygas. Siekiant užtikrinti stuburo biodinamikos problemų tyrimo procesus, kurti laikysenos diagnostikos metodiką, taikyti fizinius metodus normaliam jo funkcionavimui palaikyti ir reabilitacijai po traumų, chirurginių intervencijų, kineziterapijos, šiuolaikinei praktikai labai reikalingos valdymo priemonės ir technologijos. Kompiuterinės technologijos yra viena iš efektyviausių priemonių.

Sparčiai vystantis asmeniniams kompiuteriams ir vaizdo įrangai 1990-aisiais, pagerėjo žmogaus fizinio išsivystymo vertinimo automatizavimo priemonės. Atsirado efektyvesnė laikysenos diagnostika ir sudėtinga didelio tikslumo matavimo įranga, galinti užfiksuoti visus reikiamus parametrus. Šiuo požiūriu didelį susidomėjimą kelia vaizdo kompiuterinių žmogaus kūno erdvinės organizacijos analizatorių aparatinės įrangos galimybės įvairiomis gravitacinės sąveikos sąlygomis.

Moksleivių fiziniam išsivystymui įvertinti patartina naudoti mūsų sukurtą kompiuterinės laikysenos diagnostikos technologiją, naudojant vaizdo kompiuterių kompleksą. Tiriamojo objekto taškų koordinatės nuskaitomos iš vaizdo monitoriuje atkurtos vaizdogramos kadro naudojant skaitmeninę vaizdo kamerą. Kaip raumenų ir kaulų sistemos modelis naudojama 14 segmentų šakota kinematinė grandinė, kurios grandys pagal geometrines charakteristikas atitinka didelius žmogaus kūno segmentus, o atskaitos taškai – pagrindinių sąnarių koordinates.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Biomechaniniai reikalavimai skaitmeninei videografijai

Antropometrinių taškų vietose prie žmogaus kūno pritvirtinami kontrastingi žymekliai.

Objekto plokštumoje dedamas mastelio objektas arba liniuotė, padalinta į 10 centimetrų spalvotas dalis.

Skaitmeninė vaizdo kamera pastatoma ant trikojo ir stovi 3–5 m atstumu nuo filmuojamo objekto (priartinimo funkcija yra standartinė).

Vaizdo kameros objektyvo optinė ašis yra orientuota statmenai filmuojamo objekto plokštumai. Skaitmeninėje vaizdo kameroje pasirenkamas momentinės nuotraukos režimas (SNAPSHOT).

Tiriamojo laikysena (padėtis). Matavimų metu tiriamasis yra natūralioje, būdingoje ir įprastoje vertikalioje laikysenoje (padėtyje) arba vadinamojoje antropometrinėje kūno vietoje: kulnai suglausti, pirštai atskirai, kojos tiesios, pilvas įtrauktas, rankos nuleistos išilgai kūno, rankos laisvai kabančios, pirštai tiesūs ir prispausti vienas prie kito; galva pritvirtinta taip, kad viršutinis ausies kaušelio kraštas ir apatinis akiduobės kraštas būtų toje pačioje horizontalioje plokštumoje.

Ši poza išlaikoma viso vaizdo įrašymo metu, siekiant užtikrinti vaizdo aiškumą ir antropometrinių taškų erdvinio ryšio nuoseklumą.

Visų tipų vaizdo filmavimo metu subjektas turi nusirengti iki apatinių arba maudymosi glaudės ir būti basas.

Gauti rodikliai:

• kūno ilgis (aukštis) – matuojamas (apskaičiuojamas) nuo viršūnės taško aukščio virš atramos ploto;
• kūno ilgis – aukščio skirtumas tarp viršutinio krūtinkaulio ir gaktos taškų;
• Viršutinės galūnės ilgis rodo aukščio skirtumą tarp akromialinės ir pirštų taškų;
• pečių ilgis - skirtumas tarp pečių ir radialinių taškų aukščių;
• dilbio ilgis - aukščio skirtumas tarp radialinio ir subuliarinio taškų;
• rankos ilgis - aukščio skirtumas tarp subulato ir pirštų galiukų;
• apatinės galūnės ilgis apskaičiuojamas kaip pusė priekinių klubakaulių-dygliakaulių ir gaktos taškų aukščių sumos;
• šlaunies ilgis – apatinės galūnės ilgis atėmus blauzdikaulio aukštį;
• blauzdikaulio ilgis - aukščio skirtumas tarp viršutinio ir apatinio blauzdikaulio taškų;
• pėdos ilgis - atstumas tarp kulno ir galinių taškų;
• akromialinis skersmuo (pečių plotis) - atstumas tarp dešiniojo ir kairiojo akromialinių taškų;
• trochanterinis skersmuo - atstumas tarp labiausiai išsikišusių šlaunikaulių didžiųjų trochanterių taškų;
• vidurinis skersinis krūtinės skersmuo - horizontalus atstumas tarp labiausiai išsikišusių krūtinės šoninių paviršių taškų vidurinio taško lygyje, kuris atitinka ketvirtojo šonkaulio viršutinio krašto lygį;
• apatinio krūtinkaulio skersinis krūtinės skersmuo - horizontalus atstumas tarp išsikišusių krūtinės šoninių paviršių taškų apatinio krūtinkaulio taško lygyje;
• anteroposteriorinis (sagitinis) krūtinės ląstos vidinis skersmuo – matuojamas horizontalioje plokštumoje išilgai vidinio taško sagitinės ašies;
• dubens keteros skersmuo – didžiausias atstumas tarp dviejų klubakaulių keteros taškų, t. y. atstumas tarp tolimiausių klubakaulių keterų taškų;
• išorinis šlaunikaulio skersmuo - horizontalus atstumas tarp labiausiai išsikišusių viršutinių šlaunų taškų.

Automatinis skaitmeninių vaizdų apdorojimas atliekamas naudojant programą „TORSO“.

Programos darbo algoritmas susideda iš keturių etapų:

• Sukurkite naują paskyrą;
• Vaizdų skaitmeninimas;
• Gautų rezultatų statistinis apdorojimas;
• Ataskaitos generavimas.

Pėdos atraminės spyruoklinės funkcijos matavimas ir įvertinimas atliekamas naudojant programą „Didelė pėda“, sukurtą kartu su K. N. Sergienko ir D. P. Valikovu. Programa gali veikti tiek MS Windows 95/98/ME, tiek Windows NT/2000 operacinėje aplinkoje.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]