Datorizēta stājas diagnostika

Cilvēka motorā funkcija ir viena no senākajām. Muskuļu un skeleta sistēma ir izpildvaras sistēma, kas to tieši īsteno. Tā nodrošina optimālus apstākļus ķermeņa mijiedarbībai ar ārējo vidi. Tāpēc jebkura novirze muskuļu un skeleta sistēmas darbības parametros, kā likums, noved pie motorās aktivitātes samazināšanās, normālu ķermeņa mijiedarbības apstākļu traucējumiem ar vidi un līdz ar to pie cilvēka veselības stāvokļa traucējumiem.

Zināšanas par balsta un kustību aparāta funkcionēšanas biomeāniskajiem modeļiem ļauj veiksmīgi pārvaldīt organisma mijiedarbību ar vidi, lai attīstītu motoriskās prasmes, novērstu slimības, uzturētu veselību un radītu normālus apstākļus cilvēka dzīvei. Lai nodrošinātu mugurkaula biodinamikas problēmu izpētes procesus, stājas diagnostikas metodoloģijas izstrādi, fizisko metožu izmantošanu tā normālas darbības uzturēšanai un rehabilitācijai pēc traumām, ķirurģiskām iejaukšanās, kineziterapijas, mūsdienu praksē ir ļoti nepieciešami vadības rīki un tehnoloģijas. Datortehnoloģijas ir viens no visefektīvākajiem rīkiem.

Personālo datoru un videoiekārtu straujā attīstība 20. gs. deviņdesmitajos gados veicināja cilvēka fiziskās attīstības novērtēšanas automatizācijas līdzekļu uzlabošanu. Parādījās efektīvāka stājas diagnostika un sarežģītas augstas precizitātes mērīšanas iekārtas, kas spēj reģistrēt visus nepieciešamos parametrus. No šī viedokļa lielu interesi rada cilvēka ķermeņa telpiskās organizācijas videodatoru analizatoru aparatūras iespējas dažādos tā gravitācijas mijiedarbības apstākļos.

Lai novērtētu skolēnu fizisko attīstību, ieteicams izmantot mūsu izstrādāto stājas datordiagnostikas tehnoloģiju, izmantojot videodatoru kompleksu. Pētāmā objekta punktu koordinātu nolasīšana tiek veikta no videogrammas statiskā kadra, kas reproducēts videomonitorā, izmantojot digitālo videokameru. Kā muskuļu un skeleta sistēmas modelis tiek izmantota 14 segmentu sazarota kinemātiskā ķēde, kuras saites atbilst lieliem cilvēka ķermeņa segmentiem pēc ģeometriskām īpašībām, un atskaites punkti atbilst galveno locītavu koordinātām.

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

Biomehāniskās prasības digitālajai videogrāfijai

Antropometrisko punktu vietās uz cilvēka ķermeņa ir piestiprināti kontrastējoši marķieri.

Objekta plaknē novieto mēroga objektu vai lineālu, kas sadalīts 10 centimetru krāsainās daļās.

Digitālā videokamera ir novietota uz statīva un ir nekustīga 3–5 m attālumā no filmējamā objekta (tālināšanas funkcija ir standarta aprīkojumā).

Videokameras objektīva optiskā ass ir orientēta perpendikulāri filmējamā objekta plaknei. Digitālajā videokamerā tiek izvēlēts momentuzņēmuma režīms (SNAPSHOT).

Objekta stāja (pozīcija). Mērījumu laikā subjekts atrodas dabiskā, raksturīgā un ierastā vertikālā pozā (pozīcijā) jeb tā sauktajā antropometriskajā ķermenī: papēži kopā, pirkstgali plati, kājas taisni, vēders ievilkts, rokas nolaistas gar ķermeni, rokas brīvi karājas, pirksti taisni un piespiesti viens pie otra; galva ir fiksēta tā, lai auss gliemežnīcas tragus augšējā mala un acs dobuma apakšējā mala atrastos vienā horizontālā plaknē.

Šī poza tiek saglabāta visa videoieraksta laikā, lai nodrošinātu attēla skaidrību un antropometrisko punktu telpisko attiecību konsekvenci.

Visu veidu video filmēšanas laikā objektam ir jāizģērbjas līdz apakšveļai vai peldbiksēm un jābūt basām kājām.

Iegūtie rādītāji:

• ķermeņa garums (augstums) - mērīts (aprēķināts) no virsotnes punkta augstuma virs atbalsta laukuma;
• ķermeņa garums - augstuma starpība starp augšējo krūšu kaula un kaunuma punktiem;
• augšējās ekstremitātes garums atspoguļo augstuma starpību starp akromiālo un pirkstu punktiem;
• plecu garums - starpība starp plecu un radiālo punktu augstumiem;
• apakšdelma garums - augstuma starpība starp radiālajiem un subulate punktiem;
• rokas garums - augstuma starpība starp subulātu un pirkstu punktiem;
• apakšējās ekstremitātes garums tiek aprēķināts kā puse no priekšējo gūžas-mugurkaula un kaunuma punktu augstumu summas;
• augšstilba garums - apakšējās ekstremitātes garums mīnus stilba kaula augstums;
• apakšstilba garums - augstuma starpība starp augšējo un apakšējo stilba kaula punktu;
• pēdas garums - attālums starp papēdi un gala punktiem;
• akromiālais diametrs (plecu platums) - attālums starp labo un kreiso akromiālo punktu;
• trohanteriskais diametrs - attālums starp augšstilba kaula lielāko trohanteru visvairāk izvirzītajiem punktiem;
• krūškurvja vidusdaļas šķērsdiametrs - horizontālais attālums starp krūškurvja sānu virsmu visvairāk izvirzītajiem punktiem vidusdaļas līmenī, kas atbilst ceturto ribu augšējās malas līmenim;
• Krūškurvja apakšējās daļas šķērsvirziena diametrs - horizontālais attālums starp krūškurvja sānu virsmu izvirzītajiem punktiem apakšējās daļas punktā;
• anteroposterior (sagitāls) krūškurvja vidusdaļas diametrs - mērīts horizontālā plaknē pa vidusdaļas sagitālo asi;
• iegurņa cekulu diametrs — lielākais attālums starp diviem gūžas kaula cekulu punktiem, t. i., attālums starp gūžas kaula cekulu attālākajiem punktiem;
• augšstilba kaula ārējais diametrs - horizontālais attālums starp augšstilbu augšdaļas visvairāk izvirzītajiem punktiem.

Digitālo attēlu automatizēta apstrāde tiek veikta, izmantojot programmu "TORSO".

Algoritms darbam ar programmu sastāv no četriem posmiem:

• Izveidojiet jaunu kontu;
• Attēlu digitalizācija;
• Iegūto rezultātu statistiskā apstrāde;
• Atskaites ģenerēšana.

Pēdas atbalsta-atsperes funkcijas mērīšana un novērtēšana tiek veikta, izmantojot programmu "Big Foot", kas izstrādāta kopīgi ar KN Sergienko un D. P. Valikovu. Programma var darboties gan MS Windows 95/98/ME, gan Windows NT/2000 operētājsistēmās.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]