Биомеханический аппаратно-программный комплекс «ВИДЕОАНАЛИЗ ДВИЖЕНИЙ»

Современный стандарт в клинической и спортивной медицине количественной и качественной оценки биомеханических характеристик двигательных функций человека, поскольку позволяет с высокой точностью диагностировать различные виды патологии функции опорно-двигательного аппарата, а также осуществлять целенаправленную коррекцию и оптимизацию двигательного стереотипа.

Преимущества метода видеоанализа:

Безусловным преимуществом метода видеоанализа, в сравнении с другими, контактными, системами захвата движений, является отсутствие на теле испытуемого каких-либо устройств, ограничивающих его свободное перемещение. Это обстоятельство исключает возможность искажения естественной двигательной активности. Комплекс предоставляет исследователю возможности всестороннего бесконтактного изучения двигательной деятельности, в первую очередь, кинематики локомоций (суставной и линейный кинематические профили). Функциональная электромиография в процессе локомоций с изучением межмышечного взаимодействия и синергий двигательного акта удачно дополняет диагностические, экспертные и прогностические перспективы компьютерного видеоанализа движений.

Световозвращающие маркеры крепятся к телу испытуемого, после чего производится видеосъемка исследуемого движения с сохранением видеоинформации на жесткий диск компьютера. Программная обработка видеопоследовательности дает возможность проанализировать наглядно представленные угловые и линейные кинематические характеристики изучаемых движений.

Использование системы захвата движений позволяет получать объективные и точные количественные данные, а также наглядно отображать результаты исследования в максимально удобной для пользователя форме.

Программное обеспечение комплекса:

Позволяет строить усредненные профили и рассчитывать стандартное отклонение кинематических характеристик локомоций, производить статистическую обработку и сравнительный анализ хранящихся в базе данных результатов исследования нескольких испытуемых или одного испытуемого в разные периоды времени. Анализ усредненных кинематических профилей более корректен, так как менее подвержен случайным ошибкам.

Использование системы захвата движений позволяет получать объективные и точные количественные данные, а также наглядно отображать результаты исследования в максимально удобной для пользователя форме.

Как работает биомеханический аппаратно-программный комплекс «ВИДЕОАНАЛИЗ ДВИЖЕНИЙ»

С целью снижения влияния случайных ошибок на формы кинематических профилей, а также вариативности двигательных действий, позволяет получать средние значения кинематических параметров, полученных в результате статистической обработки данных нескольких попыток. Проводить сравнение усредненных профилей для одного и того же, либо для разных испытуемых.

Позволяет определять координаты маркеров, расположенных на теле человека, в ручном, полуавтоматическом и полностью автоматическом режимах. Исследовать угловые и линейные кинематические профили суставов тела. Создавать проект биомеханической модели — совокупность маркерных точек на теле испытуемого и последовательности их соединения. Оцифровывать положение маркерных точек на теле человека, строить линейные и угловые кинематические профили и их производные. Помечать закладками с комментариями любые интересующие исследователя участки траекторий, что существенно облегчает анализ результатов.

Области человеческой деятельности, в которых видеоанализ оказывает наиболее существенное влияние на качество принимаемых решений:

• Неврология и детская неврология — исследование нарушений моторики, оценка результатов лечения при различных заболеваниях и состояниях (детский церебральный паралич, тики, инсульты, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, последствия черепно-мозговой травмы и т. д.).
• Травматология и ортопедия — диагностика характера двигательной патологии, дополнительный анализ при принятии решения об оперативном вмешательстве, послеоперационная реабилитация, апробация и тестирование ортопедического оборудования.
• Протезирование и ортезирование, подбор протезов и средств опоры.
• Реабилитология с оптимизацией режимов восстановления движений.
• Экспертиза трудоспособности и профессиональный отбор.
• Совершенствование спортивного мастерства и пластики движений, спорт высших достижений.
• Исследование спортивных локомоций с целью разработки и тестирования спортивного оборудования.
• Психология — исследования особенностей поведения, проблемы развития моторики у детей, исследование закономерностей изменения координации и реакции (например, при тестировании новых медицинских препаратов и т. д.).
• Клиническая нейрофизиология и прикладная психофизиология.
• Балет и цирковое искусство.
• Эргономика — разработка и усовершенствование промышленного и бытового оборудования, анализ и коррекция характерных движений в целом ряде профессий.
• Оценка состояния операторов и эргономика производственной деятельности.

Данная технология обследования пациента или спортсмена реализована в полифункциональных диагностических комплексах, выпускаемых лидирующими зарубежными фирмами. При наличии ряда ограничений, связанных с отсутствием объёмной модели движения пациента, отечественный аппаратно-программный комплекс «Видеоанализ движений», тем не менее, позволяет исследователю получать все классические показатели угловой и линейной кинематики человека, его фазовых траекторий и угловых синкинезий, а также осуществлять математическое моделирование оптимальных режимов нейромоторного перевоспитания пациента или спортсмена. Это моделирование достигается путём определения травмобезопасных режимов локомоций и другой двигательной деятельности путем минимизации межсуставных сил.

Также в любой момент шагового цикла возможна оценка функционального вклада конкретной мышцы в формирование суммарного суставного момента сил. Это достигается сопоставлением морфометрических параметров мышцы, профиля ее биоэлектрической активности и величины суммарного суставного момента сил в анализируемый момент времени. Столь широкий диагностический спектр комплекса становится возможным благодаря учету индивидуальных антропометрических масс-инерционных и кинематических характеристик движения.

Компьютерный видеоанализ движений обладает диагностическими, экспертными и прогностическими возможностями. Система видеоанализа двигательных действий характеризуется универсальностью, многофункциональностью, адаптивностью, обеспечивает единый технологический цикл получения необходимой информации и является эффективным инструментом для подбора оптимальных средств технической подготовки спортсменов; ее целесообразно применять как в процессе подготовки новичков, так и квалифицированных спортсменов.

Не секрет, что пациенты с нервно-мышечными растройствами часто достигают определенного плато в процессе лечения и дальнейшее продвижение на этом пути не дает видимых результатов. Комплексные изменения в опорно-двигательном аппарате, с которыми обычно они ассоциируются, требуют четкого понимания особенностей динамической работы конкретных мышц, ответственных за патологический стереотип движения. Таким образом, возникает задача понимания и оценки этого стереотипа и выявления мышечных патологических активностей в процессе движения. 3D- или, другими словами, инструментальный анализ походки — это процесс, в результате которого удается получить количественную оценку движения, что, в свою очередь, позволяет понять этиологию отклонений и объективно принять решение о дальнейшем лечении. Особая чувствительность метода позволяет наблюдать динамику изменения параметров у одного и того же пациента в короткий отрезок времени, на основании чего лечащий специалист может производить коррекцию проводимого лечения, давать оценку перспективности того или иного метода терапии, рекомендовать комплекс физических упражнений или принимать решение о необходимости оперативного лечения.

Количественный биомеханический анализ:

Структуры локомоций и определение даже незначительных, клинически не выявляемых, изменений кинематических характеристик локомоций при помощи высокочувствительного метода видеоанализа движений необходимо использовать для мониторинга пациентов и оценки эффективности проводимых реабилитационных мероприятий с целью их своевременной коррекции.

Оптико-электронная система «Видеоанализ движений» — рабочий инструмент невролога, нейрохирурга, ортопеда, травматолога, врача восстановительной медицины.