Διάγνωση της στάσης του σώματος μέσω υπολογιστή

Η κινητική λειτουργία του ανθρώπου είναι από τις αρχαιότερες. Το μυοσκελετικό σύστημα είναι το εκτελεστικό σύστημα που την εφαρμόζει άμεσα. Παρέχει βέλτιστες συνθήκες για την αλληλεπίδραση του σώματος με το εξωτερικό περιβάλλον. Επομένως, οποιαδήποτε απόκλιση στις παραμέτρους της λειτουργίας του μυοσκελετικού συστήματος, κατά κανόνα, οδηγεί σε μείωση της κινητικής δραστηριότητας, διαταραχή των φυσιολογικών συνθηκών αλληλεπίδρασης του σώματος με το περιβάλλον και, ως εκ τούτου, σε διαταραχές στην κατάσταση της ανθρώπινης υγείας.

Η γνώση των βιομηχανικών προτύπων λειτουργίας του μυοσκελετικού συστήματος επιτρέπει την επιτυχή διαχείριση των αλληλεπιδράσεων του σώματος με το περιβάλλον για την ανάπτυξη κινητικών δεξιοτήτων, την πρόληψη ασθενειών, τη διατήρηση της υγείας και τη δημιουργία φυσιολογικών συνθηκών για την ανθρώπινη ζωή. Για να διασφαλιστούν οι διαδικασίες μελέτης των προβλημάτων της βιοδυναμικής της σπονδυλικής στήλης, η ανάπτυξη της μεθοδολογίας διάγνωσης της στάσης του σώματος, η χρήση φυσικών μεθόδων για τη διατήρηση της κανονικής λειτουργίας της και η αποκατάστασή της μετά από τραυματισμούς, χειρουργικές επεμβάσεις, κινησιοθεραπεία, η σύγχρονη πρακτική έχει άμεση ανάγκη από εργαλεία και τεχνολογίες διαχείρισης. Η τεχνολογία των υπολογιστών είναι ένα από τα πιο αποτελεσματικά εργαλεία.

Η ραγδαία ανάπτυξη των προσωπικών υπολογιστών και του εξοπλισμού βίντεο τη δεκαετία του 1990 συνέβαλε στη βελτίωση των μέσων αυτοματοποίησης της αξιολόγησης της ανθρώπινης σωματικής ανάπτυξης. Εμφανίστηκαν πιο αποτελεσματικά διαγνωστικά της στάσης του σώματος και πολύπλοκος εξοπλισμός μέτρησης υψηλής ακρίβειας ικανός να καταγράφει όλες τις απαραίτητες παραμέτρους. Από αυτή την άποψη, οι δυνατότητες υλικού των αναλυτών βίντεο-υπολογιστών της χωρικής οργάνωσης του ανθρώπινου σώματος υπό διάφορες συνθήκες βαρυτικών αλληλεπιδράσεών του παρουσιάζουν μεγάλο ενδιαφέρον.

Για την αξιολόγηση της σωματικής ανάπτυξης των μαθητών, συνιστάται η χρήση της τεχνολογίας ηλεκτρονικής διάγνωσης της στάσης του σώματος που αναπτύχθηκε από εμάς χρησιμοποιώντας ένα σύμπλεγμα βίντεο-υπολογιστή. Η ανάγνωση των συντεταγμένων των σημείων του υπό μελέτη αντικειμένου πραγματοποιείται από ένα σταθερό καρέ ενός βιντεογράμματος που αναπαράγεται σε μια οθόνη βίντεο χρησιμοποιώντας μια ψηφιακή βιντεοκάμερα. Ως μοντέλο του μυοσκελετικού συστήματος, χρησιμοποιείται μια διακλαδισμένη κινηματική αλυσίδα 14 τμημάτων, οι σύνδεσμοι της οποίας αντιστοιχούν σε μεγάλα τμήματα του ανθρώπινου σώματος σύμφωνα με γεωμετρικά χαρακτηριστικά και τα σημεία αναφοράς αντιστοιχούν στις συντεταγμένες των κύριων αρθρώσεων.

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

Βιομηχανικές απαιτήσεις για ψηφιακή βιντεογραφία

Αντίθετοι δείκτες είναι προσαρτημένοι στο ανθρώπινο σώμα στις θέσεις των ανθρωπομετρικών σημείων.

Ένα αντικείμενο σε κλίμακα ή ένας χάρακας, χωρισμένος σε χρωματιστά τμήματα των 10 εκατοστών, τοποθετείται στο επίπεδο του θέματος.

Η ψηφιακή βιντεοκάμερα τοποθετείται σε τρίποδο και είναι ακίνητη σε απόσταση 3-5 μέτρων από το θέμα που βιντεοσκοπείται (η λειτουργία ζουμ είναι στάνταρ).

Ο οπτικός άξονας του φακού της βιντεοκάμερας είναι προσανατολισμένος κάθετα στο επίπεδο του αντικειμένου που κινηματογραφείται. Η λειτουργία στιγμιότυπου (SNAPSHOT) επιλέγεται στην ψηφιακή βιντεοκάμερα.

Η στάση (θέση) του ατόμου. Κατά τη διάρκεια των μετρήσεων, το άτομο βρίσκεται σε μια φυσική, χαρακτηριστική και συνήθη κάθετη στάση (θέση) ή στο λεγόμενο ανθρωπομετρικό σώμα: φτέρνες ενωμένες, δάχτυλα ανοιχτά, πόδια ίσια, κοιλιά μπουκωμένη προς τα μέσα, χέρια προς τα κάτω κατά μήκος του σώματος, χέρια που κρέμονται ελεύθερα, δάχτυλα ίσια και πιεσμένα μεταξύ τους· το κεφάλι είναι σταθερό έτσι ώστε η άνω άκρη του τράγου του αυτιού και η κάτω άκρη της οφθαλμικής κόγχης να βρίσκονται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο.

Αυτή η στάση διατηρείται καθ’ όλη τη διάρκεια της βιντεοσκόπησης για να διασφαλιστεί η καθαρότητα της εικόνας και η συνέπεια της χωρικής σχέσης των ανθρωπομετρικών σημείων.

Για όλους τους τύπους βιντεοσκόπησης, το θέμα πρέπει να είναι γυμνό μέχρι τα εσώρουχά του ή το μαγιό του και να είναι ξυπόλητο.

Οι δείκτες που ελήφθησαν:

• μήκος σώματος (ύψος) - μετρούμενο (υπολογιζόμενο) από το ύψος του σημείου κορυφής πάνω από την περιοχή στήριξης.
• μήκος σώματος - η διαφορά ύψους μεταξύ των άνω σημείων του στέρνου και του ηβικού οστού.
• το μήκος του άνω άκρου αντιπροσωπεύει τη διαφορά ύψους μεταξύ των σημείων του ακρωμίου και των δακτύλων του ποδιού.
• μήκος ώμου - η διαφορά μεταξύ των υψών του ώμου και των ακτινικών σημείων.
• μήκος αντιβραχίου - η διαφορά ύψους μεταξύ των ακτινικών και των υποβραχιόνιων σημείων.
• μήκος του χεριού - η διαφορά ύψους μεταξύ του υποβόλου και των σημείων των δακτύλων.
• το μήκος του κάτω άκρου υπολογίζεται ως το ήμισυ του αθροίσματος των υψών των πρόσθιων λαγόνιων-ακανθωδών και ηβικών σημείων.
• μήκος μηρού - μήκος του κάτω άκρου μείον το ύψος της κνήμης.
• μήκος κνήμης - η διαφορά ύψους μεταξύ των άνω και κάτω κνημιαίων σημείων.
• μήκος ποδιού - η απόσταση μεταξύ της φτέρνας και των τελικών σημείων.
• διάμετρος ακρωμίου (πλάτος ώμου) - η απόσταση μεταξύ του δεξιού και του αριστερού ακρωμιακού σημείου.
• τροχαντηρική διάμετρος - η απόσταση μεταξύ των πιο προεξέχοντων σημείων των μεγαλύτερων τροχαντήρων των μηριαίων οστών.
• μεσοστερνική εγκάρσια διάμετρος του θώρακα - η οριζόντια απόσταση μεταξύ των πιο προεξέχοντων σημείων των πλευρικών επιφανειών του θώρακα στο επίπεδο του μεσοστερνικού σημείου, που αντιστοιχεί στο επίπεδο της άνω άκρης των τέταρτων πλευρών.
• κάτω εγκάρσια διάμετρος του θώρακα στο στέρνο - η οριζόντια απόσταση μεταξύ των προεξέχοντων σημείων των πλευρικών επιφανειών του θώρακα στο επίπεδο του κάτω σημείου του στέρνου.
• πρόσο-οπίσθια (σαγιταλική) μεσοστερνική διάμετρος του θώρακα - μετρούμενη στο οριζόντιο επίπεδο κατά μήκος του σαγιτταλικού άξονα του μεσοστερνικού σημείου.
• διάμετρος πυελικής ακρολοφίας - η μεγαλύτερη απόσταση μεταξύ δύο σημείων λαγόνιας ακρολοφίας, δηλαδή η απόσταση μεταξύ των πιο απομακρυσμένων σημείων των λαγόνιων ακρολοφιών.
• εξωτερική μηριαία διάμετρος - η οριζόντια απόσταση μεταξύ των πιο προεξέχοντων σημείων των άνω μηρών.

Η αυτοματοποιημένη επεξεργασία ψηφιακών εικόνων πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα "TORSO".

Ο αλγόριθμος για την εργασία με το πρόγραμμα αποτελείται από τέσσερα στάδια:

• Δημιουργήστε έναν νέο λογαριασμό.
• Ψηφιοποίηση εικόνας;
• Στατιστική επεξεργασία των ληφθέντων αποτελεσμάτων.
• Δημιουργία αναφοράς.

Η μέτρηση και η αξιολόγηση της λειτουργίας στήριξης-ελατηρίου του ποδιού πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα "Big foot", το οποίο αναπτύχθηκε από κοινού με τους KN Sergienko και DP Valikov. Το πρόγραμμα μπορεί να λειτουργήσει τόσο στο λειτουργικό περιβάλλον MS Windows 95/98/ME όσο και στα Windows NT/2000.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]