Arvutipõhine kehahoiaku diagnoosimine

Inimese motoorne funktsioon on üks vanimaid. Lihas-skeleti süsteem on täidesaatev süsteem, mis seda otseselt rakendab. See loob optimaalsed tingimused keha ja väliskeskkonna vastastikmõjuks. Seetõttu viib igasugune lihas-skeleti süsteemi toimimise parameetrite kõrvalekalle reeglina motoorse aktiivsuse vähenemiseni, keha ja keskkonna normaalsete vastastikmõju tingimuste häirdumiseni ja selle tagajärjel inimese tervise häireteni.

Lihas-skeleti süsteemi biomehaaniliste mustrite tundmine võimaldab edukalt juhtida keha ja keskkonna vastastikmõju, et arendada motoorseid oskusi, ennetada haigusi, säilitada tervist ja luua normaalsed tingimused inimese eluks. Lülisamba biodünaamika probleemide uurimise protsesside tagamiseks, rühidiagnostika metoodika väljatöötamiseks, füüsiliste meetodite kasutamiseks selle normaalse toimimise säilitamiseks ja taastusraviks pärast vigastusi, kirurgilisi sekkumisi, kinesioteraapiat vajab tänapäevane praktika hädasti juhtimisvahendeid ja -tehnoloogiaid. Arvutitehnoloogia on üks tõhusamaid vahendeid.

Personaalarvutite ja videotehnika kiire areng 1990. aastatel aitas kaasa inimese füüsilise arengu hindamise automatiseerimise vahendite täiustamisele. Ilmusid efektiivsemad kehahoiaku diagnostika ja keerukad ülitäpsed mõõteseadmed, mis on võimelised salvestama kõiki vajalikke parameetreid. Sellest vaatenurgast pakuvad suurt huvi videoarvutianalüsaatorite riistvaralised võimalused inimkeha ruumilise korralduse hindamiseks selle gravitatsiooniliste interaktsioonide erinevates tingimustes.

Koolilaste füüsilise arengu hindamiseks on soovitatav kasutada meie poolt välja töötatud arvutipõhise kehahoiaku diagnostika tehnoloogiat, kasutades videokompuuterkompleksi. Uuritava objekti punktide koordinaatide lugemine toimub videogrammi kaadrist, mis on taasesitatud videomonitoril digitaalse videokaamera abil. Lihas-skeleti süsteemi mudelina kasutatakse 14-segmendilist hargnenud kinemaatilist ahelat, mille lülid vastavad geomeetriliste omaduste järgi inimkeha suurtele segmentidele ja tugipunktid vastavad peamiste liigeste koordinaatidele.

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

Digitaalse videograafia biomehaanilised nõuded

Antropomeetriliste punktide asukohtades kinnitatakse inimkehale kontrastsed markerid.

Objekti tasapinnale asetatakse skaalaobjekt või joonlaud, mis on jagatud 10-sentimeetristeks värvilisteks osadeks.

Digitaalne videokaamera asetatakse statiivile ja see on filmitavast objektist 3–5 m kaugusel (suumifunktsioon on standardvarustuses).

Videokaamera objektiivi optiline telg on suunatud risti filmitava objekti tasapinnaga. Digitaalsel videokaameral valitakse hetkvõtte režiim (SNAPSHOT).

Katsealuse rüht (asend). Mõõtmiste ajal on katsealune loomulikus, iseloomulikus ja harjumuspärases vertikaalses asendis ehk nn antropomeetrilises kehahoiakus: kontsad koos, varbad harkis, jalad sirged, kõht sissepoole tõmmatud, käed piki keha allas, käed vabalt rippumas, sõrmed sirged ja üksteise vastu surutud; pea on fikseeritud nii, et kõrvalesta traguse ülemine serv ja silmakoopa alumine serv on samas horisontaaltasapinnas.

Seda poosi säilitatakse kogu videosalvestuse vältel, et tagada pildi selgus ja antropomeetriliste punktide ruumilise suhte järjepidevus.

Igasuguste videote filmimise puhul peab filmitav inimene aluspesu või ujumispüksteni lahti riietuma ja olema paljajalu.

Saadud näitajad:

• keha pikkus (kõrgus) - mõõdetuna (arvutatuna) tipupunkti kõrguselt tugipinna kohal;
• keha pikkus - rinnaku ülemise osa ja häbemeluu vahelise kõrguse erinevus;
• ülajäseme pikkus tähistab akromiaalse ja varvaste punktide kõrguse erinevust;
• õla pikkus - õla ja radiaalpunktide kõrguste vahe;
• küünarvarre pikkus - radiaal- ja subulate-punktide kõrguse erinevus;
• käe pikkus - sõrmeotste ja käelaba kõrguse erinevus;
• alajäseme pikkus arvutatakse poole võrra eesmiste niude-ogaraluu- ja häbemeluupunktide kõrguste summast;
• reie pikkus - alajäseme pikkus miinus sääreluu kõrgus;
• sääreluu pikkus - sääreluu ülemise ja alumise punkti kõrguse erinevus;
• jala pikkus - kanna ja otspunktide vaheline kaugus;
• akromiaalne läbimõõt (õla laius) - parempoolse ja vasaku akromiaalse punkti vaheline kaugus;
• trohanteri läbimõõt - reieluude suuremate trohanterite kõige väljaulatuvamate punktide vaheline kaugus;
• rindkere keskne põikläbimõõt - horisontaalne kaugus rindkere külgpindade kõige väljaulatuvamate punktide vahel keskse punkti tasandil, mis vastab neljanda ribi ülemise serva tasemele;
• rindkere alumine rinnaku põikiläbimõõt - horisontaalne kaugus rindkere külgpindade väljaulatuvate punktide vahel alumise rinnakupunkti tasemel;
• rindkere anteroposteriorne (sagitaalne) keskrindkere läbimõõt - mõõdetuna horisontaaltasapinnal piki keskpunkti sagitaalset telge;
• vaagnaharja läbimõõt - kahe niudeluuharja punkti vaheline suurim kaugus, st niudeluuharjade kõige kaugemate punktide vaheline kaugus;
• reieluu välimine läbimõõt - horisontaalne kaugus reie ülaosa kõige väljaulatuvamate punktide vahel.

Digitaalsete piltide automatiseeritud töötlemine toimub programmi "TORSO" abil.

Programmiga töötamise algoritm koosneb neljast etapist:

• Loo uus konto;
• Kujutise digiteerimine;
• Saadud tulemuste statistiline töötlemine;
• Aruande genereerimine.

Jala tugivedru funktsiooni mõõtmine ja hindamine toimub programmi "Suur jalg" abil, mis on välja töötatud koostöös K. N. Sergienko ja D. P. Valikoviga. Programm töötab nii MS Windows 95/98/ME kui ka Windows NT/2000 operatsioonisüsteemides.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]