Компютърна диагностика на стойката

Двигателната функция на човека е една от най-древните. Опорно-двигателният апарат е изпълнителната система, която пряко я осъществява. Той осигурява оптимални условия за взаимодействие на тялото с външната среда. Следователно, всяко отклонение в параметрите на функциониране на опорно-двигателния апарат, като правило, води до намаляване на двигателната активност, нарушаване на нормалните условия на взаимодействие на тялото с околната среда и, като следствие, до нарушения в здравословното състояние на човека.

Познаването на биомеханичните модели на функциониране на опорно-двигателния апарат позволява успешно управление на взаимодействията на тялото с околната среда за развитие на двигателните умения, предотвратяване на заболявания, поддържане на здравето и създаване на нормални условия за човешки живот. За да се осигурят процесите на изучаване на проблемите на биодинамиката на гръбначния стълб, разработване на методология за диагностика на стойката, използване на физични методи за поддържане на нормалното му функциониране и рехабилитация след травми, хирургични интервенции, кинезитерапия, съвременната практика се нуждае от инструменти и технологии за управление. Компютърните технологии са едни от най-ефективните инструменти.

Бързото развитие на персоналните компютри и видеотехниката през 90-те години на миналия век допринесе за усъвършенстване на средствата за автоматизиране на оценката на физическото развитие на човека. Появиха се по-ефективна диагностика на стойката и сложно високопрецизно измервателно оборудване, способно да записва всички необходими параметри. От тази гледна точка, хардуерните възможности на видеокомпютърните анализатори на пространствената организация на човешкото тяло при различни условия на неговите гравитационни взаимодействия представляват голям интерес.

За оценка на физическото развитие на учениците е препоръчително да се използва разработената от нас технология за компютърна диагностика на стойката с помощта на видеокомпютърен комплекс. Отчитането на координатите на точките на изследвания обект се извършва от неподвижен кадър на видеограма, възпроизведена на видеомонитор с помощта на цифрова видеокамера. Като модел на опорно-двигателния апарат се използва 14-сегментна разклонена кинематична верига, чиито звена съответстват на големи сегменти от човешкото тяло според геометричните характеристики, а референтните точки съответстват на координатите на основните стави.

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

Биомеханични изисквания за цифрова видеозаснемане

Контрастни маркери са прикрепени към човешкото тяло на местата на антропометричните точки.

В равнината на обекта се поставя мащабен обект или линийка, разделена на цветни секции от 10 сантиметра.

Цифровата видеокамера е поставена на статив и е неподвижна на разстояние 3-5 м от снимания обект (функцията за увеличение е стандартна).

Оптичната ос на обектива на видеокамерата е ориентирана перпендикулярно на равнината на заснимания обект. Режимът на моментна снимка (SNAPSHOT) се избира на цифровата видеокамера.

Позата (позицията) на обекта. По време на измерванията обектът е в естествена, характерна и обичайна вертикална поза (позиция) или в така нареченото антропометрично тяло: пети заедно, пръсти на краката разкрачени, крака изправени, корем прибран, ръце надолу по тялото, ръце висящи свободно, пръсти изправени и притиснати един към друг; главата е фиксирана така, че горният ръб на трагуса на ушната мида и долният ръб на очната кухина са в една и съща хоризонтална равнина.

Тази поза се поддържа през целия видеозапис, за да се осигури яснота на изображението и последователност на пространственото съотношение на антропометричните точки.

За всички видове видеозаснемане, обектът трябва да се съблече до бельо или бански и да бъде бос.

Получените показатели:

• дължина (височина) на тялото - измерена (изчислена) от височината на върховата точка над опорната площ;
• дължина на тялото - разликата във височината между горната стернална и срамната точка;
• дължината на горния крайник представлява разликата във височината между акромиалната и пръстовата точка;
• дължина на рамото - разликата между височините на рамото и радиалните точки;
• дължина на предмишницата - разликата във височината между радиалната и субулната точка;
• дължина на ръката - разликата във височината между шиловидната кост и върховете на пръстите;
• дължината на долния крайник се изчислява като половината от сумата от височините на предните илиачно-остисти и срамни точки;
• дължина на бедрото - дължина на долния крайник минус височината на пищяла;
• дължина на пищяла - разликата във височината между горната и долната тибиална точка;
• дължина на стъпалото - разстоянието между петата и крайните точки;
• акромиален диаметър (ширина на раменете) - разстоянието между дясната и лявата акромиална точка;
• трохантеричен диаметър - разстоянието между най-изпъкналите точки на големите трохантерни части на бедрените кости;
• средностернален напречен диаметър на гръдния кош - хоризонталното разстояние между най-изпъкналите точки на страничните повърхности на гръдния кош на нивото на средностерналната точка, което съответства на нивото на горния ръб на четвъртите ребра;
• долен стернален напречен диаметър на гръдния кош - хоризонталното разстояние между изпъкналите точки на страничните повърхности на гръдния кош на нивото на долната стернална точка;
• антеропостериорен (сагитален) средногръден диаметър на гръдния кош - измерен в хоризонталната равнина по сагиталната ос на средногръдната точка;
• диаметър на тазовия гребен - най-голямото разстояние между две точки на илиачните гребени, т.е. разстоянието между най-отдалечените точки на илиачните гребени;
• външен диаметър на бедрената кост - хоризонталното разстояние между най-изпъкналите точки на горната част на бедрата.

Автоматизираната обработка на цифрови изображения се извършва с помощта на програмата "TORSO".

Алгоритъмът за работа с програмата се състои от четири етапа:

• Създайте нов акаунт;
• Дигитализация на изображения;
• Статистическа обработка на получените резултати;
• Генериране на отчет.

Измерването и оценката на опорно-пружинната функция на стъпалото се извършва с помощта на програмата „Big foot“, разработена съвместно с К. Н. Сергиенко и Д. П. Валиков. Програмата може да работи както в операционната среда MS Windows 95/98/ME, така и в Windows NT/2000.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]