אבחון יציבה ממוחשב

התפקוד המוטורי האנושי הוא אחד העתיקים ביותר. מערכת השרירים והשלד היא המערכת הביצועית המיישמת אותו ישירות. היא מספקת תנאים אופטימליים לאינטראקציה של הגוף עם הסביבה החיצונית. לכן, כל סטייה בפרמטרי תפקוד מערכת השרירים והשלד, ככלל, מובילה לירידה בפעילות המוטורית, שיבוש בתנאים הרגילים של האינטראקציה של הגוף עם הסביבה, וכתוצאה מכך, להפרעות במצב בריאות האדם.

הכרת הדפוסים הביומכניים של תפקוד מערכת השרירים והשלד מאפשרת ניהול מוצלח של יחסי הגומלין של הגוף עם הסביבה לפיתוח מיומנויות מוטוריות, מניעת מחלות, שמירה על בריאות ויצירת תנאים תקינים לחיי אדם. כדי להבטיח את תהליכי לימוד בעיות הביודינמיקה של עמוד השדרה, פיתוח מתודולוגיה של אבחון יציבה, שימוש בשיטות פיזיות לשמירה על תפקוד תקין ושיקום לאחר פציעות, התערבויות כירורגיות וקינזותרפיה, הפרקטיקה המודרנית זקוקה נואשות לכלי ניהול וטכנולוגיות. טכנולוגיית מחשבים היא אחד הכלים היעילים ביותר.

הפיתוח המהיר של מחשבים אישיים וציוד וידאו בשנות ה-90 תרם לשיפור האמצעים לאוטומציה של הערכת ההתפתחות הפיזית האנושית. הופיעו אבחונים יעילים יותר של יציבה וציוד מדידה מורכב ודיוק גבוה המסוגל לתעד את כל הפרמטרים הדרושים. מנקודת מבט זו, יש עניין רב ביכולות החומרה של מנתחי וידאו ממוחשבים של הארגון המרחבי של גוף האדם בתנאים שונים של אינטראקציות כבידה שלו.

כדי להעריך את ההתפתחות הפיזית של תלמידי בית ספר, מומלץ להשתמש בטכנולוגיית אבחון ממוחשב של יציבה שפותחה על ידינו באמצעות קומפלקס וידאו-מחשב. קריאת הקואורדינטות של נקודות האובייקט הנחקר מתבצעת מתמונה סטילס של וידאוגרמה המוקלטת על גבי צג וידאו באמצעות מצלמת וידאו דיגיטלית. כמודל של מערכת השרירים והשלד, נעשה שימוש בשרשרת קינמטית מסועפת בת 14 מקטעים, אשר חוליותיה מתאימות לקטעים גדולים של גוף האדם על פי מאפיינים גיאומטריים, ונקודות הייחוס תואמות לקואורדינטות של המפרקים העיקריים.

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

דרישות ביומכניות לצילום וידאו דיגיטלי

סמנים מנוגדים מחוברים לגוף האדם במקומות של נקודות אנתרופומטריות.

עצם בקנה מידה או סרגל, המחולק למקטעים צבעוניים של 10 סנטימטרים, ממוקם במישור האובייקט.

מצלמת הווידאו הדיגיטלית ממוקמת על חצובה ונמצאת נייחת במרחק של 3-5 מטר מהנושא המצולם (פונקציית הזום היא סטנדרטית).

הציר האופטי של עדשת מצלמת הווידאו מכוון בניצב למישור האובייקט המצולם. מצב צילום המסך (SNAPSHOT) נבחר במצלמת הווידאו הדיגיטלית.

היציבה (מיקום) של הנבדק. במהלך המדידות, הנבדק נמצא ביציבה (מיקום) אנכית טבעית, אופיינית ומורגלת או במה שנקרא גוף אנתרופומטרי: עקבים צמודים, בהונות פזורות, רגליים ישרות, בטן תחובה פנימה, זרועות כלפי מטה לאורך הגוף, ידיים תלויות בחופשיות, אצבעות ישרות ולחוצות זו לזו; הראש מקובע כך שהקצה העליון של הטרגוס של האפרכסת והקצה התחתון של ארובת העין נמצאים באותו מישור אופקי.

תנוחה זו נשמרת לאורך כל הקלטת הווידאו כדי להבטיח בהירות תמונה ועקביות של הקשר המרחבי של נקודות אנתרופומטריות.

בכל סוגי צילומי הווידאו, על המצולם להתפשט עד לתחתונים או למכנסי ים ולהיות יחף.

האינדיקטורים שהתקבלו:

• אורך גוף (גובה) - נמדד (מחושב) מגובה נקודת הקודקוד מעל אזור התמיכה;
• אורך גוף - הפרש הגובה בין נקודות החזה העליונות לנקודות הערווה;
• אורך הגפה העליונה מייצג את הפרש הגובה בין נקודות האקרומיאל לנקודות האצבעות;
• אורך הכתף - ההפרש בין גבהי הכתף לנקודות הרדיאליות;
• אורך האמה - הפרש הגובה בין הנקודות הרדיאליות והסובולטיות;
• אורך היד - הפרש הגובה בין נקודות הסובולציה לאצבעות;
• אורך הגפה התחתונה מחושב כמחצית מסכום גבהי הנקודות הקדמיות של העצם הכסל-קוצית והחיק;
• אורך הירך - אורך הגפה התחתונה פחות גובה עצם השוקה;
• אורך שוק - הפרש הגובה בין נקודות הטיביה העליונות והתחתונות;
• אורך כף הרגל - המרחק בין העקב לנקודות הקצה;
• קוטר אקרומיאלי (רוחב הכתפיים) - המרחק בין נקודות האקרומיאליות הימנית והשמאלית;
• קוטר הטרוכנטרי - המרחק בין הנקודות הבולטות ביותר של הטרוכנטרים הגדולים של עצם הירך;
• קוטר רוחבי אמצעי של בית החזה - המרחק האופקי בין הנקודות הבולטות ביותר של המשטחים הצדדיים של בית החזה בגובה נקודת האמצע, התואמת את גובה הקצה העליון של הצלעות הרביעיות;
• קוטר רוחבי תחתון של עצם החזה - המרחק האופקי בין הנקודות הבולטות של המשטחים הצדדיים של חזה בגובה נקודת החזה התחתונה;
• קוטר קדמי-אחורי (סגיטלי) של החזה - נמדד במישור האופקי לאורך הציר הסגיטלי של נקודת האמצע;
• קוטר רכס האגן - המרחק הגדול ביותר בין שתי נקודות רכס הכסל, כלומר המרחק בין הנקודות הרחוקות ביותר של רכסי הכסל;
• קוטר עצם הירך החיצונית - המרחק האופקי בין הנקודות הבולטות ביותר של הירכיים העליונות.

עיבוד אוטומטי של תמונות דיגיטליות מתבצע באמצעות תוכנת "TORSO".

אלגוריתם העבודה עם התוכנית מורכב מארבעה שלבים:

• צור חשבון חדש;
• דיגיטציה של תמונות;
• עיבוד סטטיסטי של התוצאות שהתקבלו;
• יצירת דוח.

מדידה והערכה של תפקוד התמיכה-קפיץ של כף הרגל מתבצעות באמצעות התוכנה "Big foot", שפותחה במשותף עם KN Sergienko ו-DP Valikov. התוכנה יכולה לפעול הן בסביבת ההפעלה של MS Windows 95/98/ME והן ב-Windows NT/2000.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]