Számítógépes testtartásdiagnosztika

Az emberi motoros funkció az egyik legősibb. A mozgásszervi rendszer az a végrehajtó rendszer, amely közvetlenül megvalósítja azt. Optimális feltételeket biztosít a test és a külső környezet kölcsönhatásához. Ezért a mozgásszervi rendszer működési paramétereiben mutatkozó bármilyen eltérés általában a motoros aktivitás csökkenéséhez, a test és a környezet közötti normális kölcsönhatási feltételek megzavarásához, és ennek következtében az emberi egészség zavaraihoz vezet.

A mozgásszervi rendszer működésének biomechanikai mintázatainak ismerete lehetővé teszi a test és a környezet közötti kölcsönhatások sikeres kezelését a motoros készségek fejlesztése, a betegségek megelőzése, az egészség megőrzése és az emberi élet normális feltételeinek megteremtése érdekében. A gerinc biodinamikájának problémáinak tanulmányozásának folyamatainak biztosítása, a testtartásdiagnosztika módszertanának kidolgozása, a fizikai módszerek alkalmazása a normális működés fenntartása és a sérülések, sebészeti beavatkozások, kinezoterápia utáni rehabilitáció érdekében a modern gyakorlatnak égetően szüksége van irányítási eszközökre és technológiákra. A számítástechnika az egyik leghatékonyabb eszköz.

A személyi számítógépek és videotechnikai eszközök gyors fejlődése az 1990-es években hozzájárult az emberi fizikai fejlődés értékelésének automatizálási eszközeinek javulásához. Megjelentek a testtartás hatékonyabb diagnosztikája és az összes szükséges paraméter rögzítésére képes komplex, nagy pontosságú mérőberendezések. Ebből a szempontból nagy érdeklődésre tartanak számot az emberi test térbeli szerveződését a gravitációs kölcsönhatások különböző körülményei között vizsgáló videoszámítógépes analizátorok hardveres képességei.

Az iskolás gyerekek fizikai fejlődésének felméréséhez célszerű az általunk kifejlesztett számítógépes testtartás-diagnosztikai technológiát alkalmazni egy videokomputer komplexum segítségével. A vizsgált tárgy pontjainak koordinátáit egy videogram állóképéből olvassuk le, amelyet egy videomonitoron reprodukálunk digitális videokamera segítségével. A mozgásszervi rendszer modelljeként egy 14 szegmensből álló elágazó kinematikai láncot használunk, amelynek láncszemei geometriai jellemzőik szerint az emberi test nagy szegmenseinek felelnek meg, a referenciapontok pedig a fő ízületek koordinátáinak felelnek meg.

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

A digitális videográfia biomechanikai követelményei

Kontrasztos markereket rögzítenek az emberi testhez az antropometriai pontok helyén.

Egy 10 centiméteres színes szakaszokra osztott méretarányú tárgyat vagy vonalzót helyeznek a vizsgált személy síkjába.

A digitális videokamerát állványra helyezik, és 3-5 m távolságra rögzítik a filmezendő témától (a zoom funkció alapfelszereltség).

A videokamera lencséjének optikai tengelye merőleges a filmezett tárgy síkjára. A pillanatfelvétel mód (SNAPSHOT) a digitális videokamerán van kiválasztva.

A vizsgált személy testtartása (pozíciója). A mérések során a vizsgált személy természetes, jellegzetes és szokásos függőleges testtartásban (pozícióban) vagy úgynevezett antropometriai testtartásban van: sarkak összezárva, lábujjak széttárva, egyenes lábak, has behúzva, karok lefelé a test mentén, kezek szabadon lógnak, ujjak egyenesek és egymáshoz nyomódnak; a fej úgy van rögzítve, hogy a fülkagyló tragusának felső széle és a szemüreg alsó széle ugyanabban a vízszintes síkban legyen.

Ezt a pózt a videofelvétel során végig megtartják, hogy biztosítsák a kép tisztaságát és az antropometriai pontok térbeli viszonyának konzisztenciáját.

Minden típusú videofelvételnél a forgatás alanyának le kell vetkőznie alsóneműig vagy fürdőnadrágig, és mezítláb kell lennie.

A kapott mutatók:

• testhossz (magasság) - a csúcspont magasságától mérve (számítva) a támasztófelület felett;
• testhossz - a felső szegycsont és a szeméremcsont közötti magasságkülönbség;
• a felső végtag hossza az akromiális és a lábujjhegyek közötti magasságkülönbséget jelenti;
• vállhossz - a váll és a radiális pontok magassága közötti különbség;
• alkar hossza - a radiális és a szubuláris pontok közötti magasságkülönbség;
• a kéz hossza - a szubulátum és az ujjbegyek közötti magasságkülönbség;
• az alsó végtag hosszát az elülső csípő-tüskecsont és a szeméremcsont magasságának fele összegeként számítják ki;
• combhossz - az alsó végtag hossza mínusz a sípcsont magassága;
• sípcsont hossza - a felső és az alsó sípcsont pontjai közötti magasságkülönbség;
• lábhossz - a sarok és a végpontok közötti távolság;
• akromiális átmérő (váll szélessége) - a jobb és bal oldali akromiális pontok közötti távolság;
• trochanter átmérő - a combcsont nagyobb trochantereinek legkiállóbb pontjai közötti távolság;
• a mellkas középső keresztirányú átmérője - a mellkas oldalfelületeinek legkiállóbb pontjai közötti vízszintes távolság a középső pont szintjén, amely megfelel a negyedik bordák felső szélének szintjének;
• a mellkas alsó szegycsontjának keresztirányú átmérője - a mellkas oldalfelületeinek kiálló pontjai közötti vízszintes távolság az alsó szegycsont pontjának szintjén;
• a mellkas anteroposterior (sagittális) középső átmérője - a középső pont sagittális tengelye mentén vízszintes síkban mérve;
• medencetaréj átmérője - két csípőtaréj pontja közötti legnagyobb távolság, azaz a csípőtaréjok legtávolabbi pontjai közötti távolság;
• külső combcsont átmérő - a felső combok legkiállóbb pontjai közötti vízszintes távolság.

A digitális képek automatizált feldolgozása a "TORSO" program segítségével történik.

A programmal való munkavégzés algoritmusa négy szakaszból áll:

• Hozz létre egy új fiókot;
• Képdigitalizálás;
• A kapott eredmények statisztikai feldolgozása;
• Jelentés generálása.

A láb tartó-rugó funkciójának mérését és értékelését a KN Sergienko és D. P. Valikov által közösen fejlesztett "Big foot" program segítségével végezzük. A program mind MS Windows 95/98/ME, mind Windows NT/2000 operációs környezetben működik.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]