Комп'ютерна діагностика постави

Рухова функція людини відноситься до числа найбільш древніх. Опорно-руховий апарат - це виконавча система, безпосередньо її реалізує. Він забезпечує оптимальні умови взаємодії організму з зовнішнім середовищем. Тому будь-яке відхилення в параметрах функціонування ОДА, як правило, призводить до зниження рухової активності, порушення нормальних умов взаємодії організму з навколишнім середовищем і, як наслідок цього, до порушень в стані здоров'я людини.

Знання біомеханічних закономірностей функціонування ОДА дозволяє успішно управляти взаємодіями організму з навколишнім середовищем для розвитку рухових якостей, профілактики захворювань, збереження здоров'я і створення нормальних умов життєдіяльності людини. Для забезпечення процесів вивчення проблем біодинаміки хребта, розвитку методології діагностики постави, використання фізичних методів підтримки його нормального функціонування і реабілітації після травм, хірургічних втручань, кинезитерапии сучасна практика гостро потребує засобів і технологіях управління. До числа найбільш ефективних засобів відносять обчислювальну техніку.

Стрімкий розвиток в 1990-і роки персональних ЕОМ і відеотехніки сприяло вдосконаленню засобів автоматизації оцінки фізичного розвитку людини. З'явилися більш ефективна діагностика постави, складна високоточна вимірювальна апаратура, здатна зафіксувати всі необхідні параметри. З цієї точки зору великий інтерес представляють апаратурні можливості відеокомп'ютерних аналізаторів просторової організації тіла людини при різних умовах його гравітаційних взаємодій.

Для оцінки фізичного розвитку школярів доцільно використовувати розроблену нами технологію комп'ютерної діагностики постави з використанням відеокомп'ютерного комплексу. Зчитування координат точок досліджуваного об'єкта здійснюється зі стоп-кадру відеограми, що відтворюється на відеомоніторі за допомогою цифрової відеокамери. В якості моделі ОДА використовується 14 -сегментная розгалужена кінематична ланцюг, ланки якої за геометричними характеристиками відповідають великим сегментам тіла людини, а точки відліку -коордінатам основних суглобів.

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

Біомеханічні вимоги до цифрової відеозйомки

На тіло людини прикріплюють контрастні маркери в місцях розташування антропометричних точок.

У площині випробуваного розміщують масштабний предмет або лінійку, розділену на 10-сантиметрові кольорові ділянки.

Цифрова відеокамера розташовується на штативі нерухомо на відстані 3-5 м до об'єкта зйомки (функція масштабування стандартна).

Оптична вісь об'єктива відеокамери орієнтується перпендикулярно площині об'єкта зйомки. На цифровій відеокамері вибирається режим миттєвого знімка (SNAPSHOT).

Поза (положення) випробуваного. При вимірах обстежуваний знаходиться в природній, характерною і звичною для нього вертикальній позі (положенні) або в так званому антропометричному тілі: п'яти разом, носки нарізно, ноги випрямлені, живіт підібраний, руки опущені уздовж тулуба, кисті вільно звисають, пальці випрямлені і притиснуті один до друга; голова фіксується так, щоб верхній край козелка вушної раковини і нижній край очниці знаходилися в одній горизонтальній площині.

Ця поза зберігається протягом усього відеозйомки, щоб забезпечити чіткість зображення і сталості просторового співвідношення антропометричних точок.

При всіх видах відеозйомки випробовуваний повинен оголюватися до трусів або плавок і бути босим.

Отримувані показники:

• довжина тіла (зростання) - вимірюється (обчислюється) від висоти верхівкової крапки над площею опори;
• довжина тулуба - різниця висот верхнегрудінной і лобкової точок;
• довжина верхньої кінцівки представляє різницю висот акроміальной і палацовий точок;
• довжина плеча - різниця висот плечової та променевої точки;
• довжина передпліччя - різниця висот променевої і шіловідной точок;
• довжина кисті - різниця висот шіловідной і палацовий точок;
• довжина нижньої кінцівки обчислюється як полусумма висот передньої клубової-остистой і лобкової точки;
• довжина стегна - довжина нижньої кінцівки мінус висота верхнеберцовой точки;
• довжина гомілки - різниця висот верхнеберцовой і ніжнеберцовой точок;
• довжина стопи - відстань між п'яткової і кінцевим пунктом;
• акроміальний діаметр (ширина плечей) - відстань між правою і лівою акроміального точками;
• вертельной діаметр - відстань між найбільш виступаючими точками великих крутився стегнових кісток;
• среднегрудінний поперечний діаметр грудної клітки - горизонтальна відстань між найбільш виступаючими точками бічних поверхонь грудної клітки на рівні среднегрудінной точки, що відповідає рівню верхнього краю четверте ребер;
• ніжнегрудінний поперечний діаметр грудної клітки - горизонтальна відстань між виступаючими точками бічних поверхонь грудної клітки на рівні ніжнегрудінной точки;
• переднезадний (сагітальний) среднегрудінний діаметр грудної клітки - вимірюється в горизонтальній площині по сагітальній осі среднегрудінной точки;
• тазогребневий діаметр - найбільша відстань між двома клубово-гребеневими точками, тобто відстань між найбільш віддаленими один від одного крапками клубових гребенів;
• зовнішньо-стегновий діаметр - горизонтальна відстань між найбільш виступаючими точками верхній частині стегон.

Автоматизована обробка цифрових знімків проводиться за допомогою програми "TORSO".

Алгоритм роботи з програмою складається з чотирьох етапів:

• Створення нового облікового запису;
• Оцифровки зображення;
• Статистична обробка отриманих результатів;
• Формування звіту.

Вимірювання і оцінка опорно-ресорної функції стопи здійснюється за допомогою програми "Big foot", розробленої спільно з К.М. Сергієнко та Д.П. Валікова. Програма може працювати як в операційному середовищі MS Windows 95/98 / ME, так і в Windows NT / 2000.

[5], [6], [7]