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步态分析体系

步态分析体系

步态分析体系是利用生物力学的概念、处理手段和已知的人体解剖学、生理学知识,借助当代计算机技术和图形图像技术,对人体行走的功能状态进行对比分析的研究方法。

步态分析体系是由动作捕捉,三维测力台、表面肌电等三部分组成。

步态分析结合人体测量学、生理解剖等可以得到以下的相干参数:
 1.步频、步幅、步速、步长、步宽、支撑期、摆动期、双支撑期、下肢各关节位移、速率、角度,关节屈曲/伸展、内旋/外旋、内收/外展。
 2.关节合力、关节力矩及功率。
 3.下肢肌肉的肌电原始信号、应激激活状态的起始时间,肌电积分,信号的各种频谱分析,肌肉疲劳分析等。

可以运用各种测试手段对行进中的各种参数进行适时采集和处理(如脚与地面之间的相互影响力,各关节点在空间的坐标地位等)并在此基础上计算出某些反映人体步态特点的特性参数(如关节角度,质心位移,肌肉产生的内力矩及肌肉功率等),从而完成对人体运动功能进行定量分析。步态/身形分析体系具有安全、无创、可靠、精度高等优点。

研究内容:
  • 人体动作技术分析、人体运动规律和运动能力研究;
  •  运动效能评估,改进措施的结果评估, 运动医学的研究;
  • 运动损伤伤害身分分析以及运动损伤康复的评估;
  •  假肢、辅助矫具、人工关节、鞋、运动器材的设计和改进; 
  •  骨科、整形外科医治前、后的手术结果的评估; 
  •  神经官能症、脑瘫、糖尿病病足等患者的步态评估;
  • 生物力学机理研究、防备、医治建议;
  • 手术方案规划,综合医治的长期评估;
  • 老年跌倒,肥胖、关节炎等防备医学领域的运动损伤和疲劳损伤检测;
  • 康复医治的结果评估,药物研究、整形手术的评估。
三维运动捕捉体系:
通过摄像机/红外光点捕捉器捕捉人体上的标记物的运动轨迹,通过计算机分析得到标记物的三维空间坐标,从而得到人体肢体运动的各个参数,如下肢的内收外展、内旋外旋、关节角度等。
测力台体系:
多线程力信号采集分析,测量分析生物力学的地面反作用力和力矩等二十几项参数,精度高,频响好、量程范围广、耐冲击力强,并且有强大的软件分析功能,操作简便,装置简单灵活。
EMG表面肌电仪体系:
对表面肌电信号进行采集和分析,肌电信号是一种微弱的电信号(肌电信号的幅度在100~5000uV),这请求肌电仪的灵敏度高。该子体系灵敏度高、抗干扰性强,可对原始肌电信号进行肌力大小、激活顺序、频谱和衰减等分析。



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