Datastyrt holdningsdiagnose

Menneskets motoriske funksjon er en av de eldste. Muskel- og skjelettsystemet er det eksekutive systemet som direkte implementerer det. Det gir optimale forhold for kroppens samspill med det ytre miljøet. Derfor fører ethvert avvik i parametrene for muskel- og skjelettsystemets funksjon som regel til en reduksjon i motorisk aktivitet, forstyrrelse av kroppens normale samspill med miljøet og som en konsekvens til forstyrrelser i menneskers helsetilstand.

Kunnskap om de biomekaniske mønstrene i muskel- og skjelettsystemets funksjon muliggjør vellykket håndtering av kroppens samspill med miljøet for å utvikle motoriske ferdigheter, forebygge sykdommer, opprettholde helse og skape normale forhold for menneskers liv. For å sikre prosessene med å studere problemer med ryggradens biodynamikk, utvikle metodikk for holdningsdiagnostikk, bruke fysiske metoder for å opprettholde normal funksjon og rehabilitering etter skader, kirurgiske inngrep og kinesiterapi, er moderne praksis i desperat behov for håndteringsverktøy og teknologier. Datateknologi er et av de mest effektive verktøyene.

Den raske utviklingen av personlige datamaskiner og videoutstyr på 1990-tallet bidro til forbedring av metodene for å automatisere vurderingen av menneskelig fysisk utvikling. Mer effektiv diagnostikk av holdning og komplekst høypresisjonsmåleutstyr som er i stand til å registrere alle nødvendige parametere, dukket opp. Fra dette synspunktet er maskinvarefunksjonene til videodatamaskinanalysatorer for den romlige organiseringen av menneskekroppen under ulike forhold for dens gravitasjonsinteraksjoner av stor interesse.

For å vurdere skolebarns fysiske utvikling anbefales det å bruke teknologien for datadiagnostikk av holdning som er utviklet av oss ved hjelp av et videodatamaskinkompleks. Avlesning av koordinatene til punktene på objektet som studeres utføres fra et stillbilde av et videogram som gjengis på en videoskjerm ved hjelp av et digitalt videokamera. Som en modell av muskel- og skjelettsystemet brukes en 14-segmentet forgrenet kinematisk kjede, hvis ledd tilsvarer store segmenter av menneskekroppen i henhold til geometriske egenskaper, og referansepunktene tilsvarer koordinatene til hovedleddene.

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

Biomekaniske krav til digital videografi

Kontrastmarkører er festet til menneskekroppen på plasseringene av antropometriske punkter.

En skalaobjekt eller linjal, delt inn i 10 centimeter fargede seksjoner, plasseres i motivets plan.

Det digitale videokameraet er plassert på et stativ og står stasjonært i en avstand på 3–5 m fra motivet som filmes (zoomfunksjonen er standard).

Den optiske aksen til videokameraets objektiv er orientert vinkelrett på planet til objektet som filmes. Stillbildemodus (SNAPSHOT) velges på det digitale videokameraet.

Personens holdning (posisjon). Under målingene er personen i en naturlig, karakteristisk og vanlig vertikal holdning (posisjon) eller i den såkalte antropometriske kroppen: hælene samlet, tærne fra hverandre, bena strake, magen inntrukket, armene ned langs kroppen, hendene henger fritt, fingrene strake og presset mot hverandre; hodet er festet slik at den øvre kanten av tragus i øret og den nedre kanten av øyehulen er i samme horisontale plan.

Denne posituren opprettholdes gjennom hele videoopptaket for å sikre bildeklarhet og konsistens i det romlige forholdet mellom antropometriske punkter.

For alle typer videofilming må personen kle av seg ned til undertøyet eller badebuksen og være barbeint.

De oppnådde indikatorene:

• kroppslengde (høyde) - målt (beregnet) fra høyden på toppunktet over støtteområdet;
• kroppslengde - høydeforskjellen mellom de øvre sternale og kjønnshårspunktene;
• Lengden på overekstremiteten representerer høydeforskjellen mellom akromial- og tåpunktene;
• skulderlengde - forskjellen mellom høyden på skulderen og radialpunktene;
• underarmslengde - høydeforskjellen mellom radiale og subulære punkter;
• håndens lengde - høydeforskjellen mellom subulat- og fingerpunktene;
• Lengden på underekstremiteten beregnes som halvparten av summen av høydene på de fremre iliac-spinous- og pubic-punktene;
• lårlengde - lengden på underekstremiteten minus høyden på skinnebenet;
• skinnebenslengde - høydeforskjellen mellom øvre og nedre tibialpunkter;
• fotlengde - avstanden mellom hælen og endepunktene;
• akromdiameter (skulderbredde) - avstanden mellom høyre og venstre akromiale punkt;
• trochanterdiameter - avstanden mellom de mest utstående punktene på lårbenets større trochantere;
• midtre brystkassens tverrgående diameter - den horisontale avstanden mellom de mest utstående punktene på brystkassens laterale overflater på nivået med midtre brystkassen, som tilsvarer nivået på den øvre kanten av de fjerde ribbeina;
• nedre sternale tverrgående diameter på brystet - den horisontale avstanden mellom de utstikkende punktene på brystets laterale overflater på nivået med det nedre sternale punktet;
• anteroposterior (sagittal) midtre diameter av brystkassen - målt i horisontalplanet langs sagittalaksen til midtre punktet;
• bekkenkammens diameter - den største avstanden mellom to hoftekammens punkter, dvs. avstanden mellom de fjerneste punktene på hoftekammene;
• ytre lårbensdiameter - den horisontale avstanden mellom de mest utstående punktene på overlårene.

Automatisert behandling av digitale bilder utføres ved hjelp av programmet «TORSO».

Algoritmen for å jobbe med programmet består av fire trinn:

• Opprett en ny konto;
• Bildedigitalisering;
• Statistisk behandling av de oppnådde resultatene;
• Genererer en rapport.

Måling og evaluering av fotens støttefjærfunksjon utføres ved hjelp av programmet «Big foot», utviklet i samarbeid med KN Sergienko og DP Valikov. Programmet kan fungere både i operativsystemmiljøet MS Windows 95/98/ME og i Windows NT/2000.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]