一種靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物步態(tài)分析裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及運(yùn)動(dòng)功能及康復(fù)測(cè)試領(lǐng)域，更具體地說是涉及一種靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物步態(tài)分析裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]步態(tài)是指在運(yùn)動(dòng)過程中，步行者的肢體在時(shí)間和空間上的一種協(xié)調(diào)關(guān)系，是移動(dòng)著的腿有規(guī)律的重復(fù)順序和方式，它是運(yùn)動(dòng)學(xué)和行為學(xué)分析的一個(gè)重要參數(shù)。步態(tài)分析時(shí)利用生物力學(xué)的概念、方法、手段和已知的解剖學(xué)、生理學(xué)知識(shí)，借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖形的圖像技術(shù)，對(duì)行走的功能狀態(tài)進(jìn)行分析的研究方法。
[0003]步態(tài)分析應(yīng)用范圍較廣泛，如病人的神經(jīng)損傷或運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)損傷后，可以通過多種手段進(jìn)行修復(fù)或代償，但愈合效果如何，往往需要通過病人的步態(tài)分析來評(píng)價(jià)。步態(tài)分析主要目的是提供詳細(xì)的評(píng)估信息，以理清受試者本身神經(jīng)肌肉骨骼系統(tǒng)的癥結(jié)，經(jīng)由這些評(píng)估結(jié)果，擬定最佳的治療計(jì)劃，以規(guī)劃手術(shù)、復(fù)健或穿戴輔具的方式對(duì)患者進(jìn)行治療。另外，治療后的步態(tài)分析也可協(xié)助確認(rèn)治療效果以提出進(jìn)一步的改善方案。以骨科治療為例，步態(tài)分析可以作為骨科疾病治療前后的偵測(cè)及評(píng)估；以復(fù)健治療為例，步態(tài)分析可以作為治療診斷、評(píng)估及恢復(fù)狀態(tài)衡量的參考。
[0004]靈長(zhǎng)類動(dòng)物與人類基因同源性高，免疫反應(yīng)與人相似，在所有動(dòng)物中生理生化指標(biāo)與人類最為相似，將步態(tài)分析應(yīng)用于靈長(zhǎng)類試驗(yàn)動(dòng)物，為評(píng)價(jià)藥物、治療方案、康復(fù)訓(xùn)練的效果提供良好的途徑。目前國(guó)際和國(guó)內(nèi)有較多關(guān)于人或其他小型動(dòng)物的步態(tài)分析裝置，但不適用于非人靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，因?yàn)?，非人靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行為較難控制。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物步態(tài)分析裝置。有效地解決對(duì)靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行步態(tài)分析時(shí)出現(xiàn)的行為較難控制、運(yùn)動(dòng)軌跡難以捕獲等問題。
[0006]一種靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物步態(tài)分析裝置，該裝置包括跑步機(jī)和透明箱體，所述透明箱體為底面開口的矩形箱體，箱體后側(cè)設(shè)有可上下移動(dòng)的滑動(dòng)門，所述透明箱體兩側(cè)下端設(shè)有4個(gè)支撐部件，用U型扣將透明箱體和支撐部件固定在跑步機(jī)步道上方。采用跑步機(jī)步道的設(shè)置，能減少步道的長(zhǎng)度，不僅能使裝置更加簡(jiǎn)便，還能使記錄更加方便、準(zhǔn)確?；瑒?dòng)門的設(shè)置，便于將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物放置于箱體內(nèi)。所述跑步機(jī)為一般市場(chǎng)上的跑步機(jī)均可以用。
[0007]以上所述透明箱體的材料可為任何透明的具有一定硬度的物質(zhì)，如:透明塑料、透明玻璃等，優(yōu)選亞克力材料。
[0008]一種靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的步態(tài)分析方法，包括以下步驟:
[0009]1.在靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的兩只臂及兩只腿上的踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)處，剃去該部位一圈的毛，并涂上紅外反光涂料，所述紅外反光涂料為能反射紅外攝像機(jī)發(fā)射的紅外線的涂料，如單偶氮顏料類紅外線反射顏料等；
[0010]2.將涂有紅外反光涂料的靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，放入步態(tài)分析裝置的透明箱體中，用3個(gè)以上紅外攝像機(jī)環(huán)繞監(jiān)控透明箱體；
[0011]3.將空間照明調(diào)至灰暗狀態(tài)，啟動(dòng)跑步機(jī)，靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在跑步機(jī)步道上行走，將紅外攝像機(jī)連接到主控電腦，由步態(tài)分析軟件進(jìn)行監(jiān)控、記錄、分析，即得。所述灰暗狀態(tài)，是指將光照調(diào)節(jié)至不影響紅外攝像機(jī)正常采集紅外反射光以及靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在跑步機(jī)上正常走態(tài)的強(qiáng)度，可用空間照明用燈如日光燈調(diào)整，并在光源電路上增加可調(diào)電阻器。
[0012]本實(shí)用新型的工作原理為:將靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物放入透明箱體中，啟動(dòng)跑步機(jī)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物會(huì)在透明箱體的步道上行走，紅外攝像機(jī)發(fā)射紅外線至實(shí)驗(yàn)動(dòng)物身上的紅外反光涂料，紅外反光涂料反射紅外線被紅外攝像機(jī)檢測(cè)到，并將信息傳入主控電腦的步態(tài)分析軟件中，軟件會(huì)對(duì)紅外反光點(diǎn)進(jìn)行連接，組成反光點(diǎn)組，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的步態(tài)進(jìn)行分析。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014](I)本實(shí)用新型的步態(tài)分析裝置，對(duì)紅外攝像機(jī)發(fā)出的紅外光及紅外反光涂料沒有干擾，能能靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物固定在跑步機(jī)上，靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物依從性好，有效地解決靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行為較難控制、獲取圖像不清晰、運(yùn)動(dòng)軌跡難以捕獲等問題。
[0015](2)將步態(tài)分析方法應(yīng)用于非人靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，為最接近人類的步態(tài)分析方法，該方法為人類發(fā)病機(jī)理的研究、治療藥物的篩選、藥效學(xué)評(píng)價(jià)等提供良好的模型載體。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型步態(tài)分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0017]1.跑步機(jī)，2.透明箱體，3.滑動(dòng)門，4.支撐部件，5.U型扣，6.跑步機(jī)步道。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明，但不限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍和應(yīng)用范圍。
[0019]一、主要試驗(yàn)材料
[0020]紅外線反射顏料，單偶氮顏料類紅外線反射顏料，品牌:K_LMAXS，上海蔚瑞聚材貿(mào)易有限公司提供。
[0021]二、步態(tài)分析裝置的制作
[0022]本實(shí)用新型步態(tài)分析裝置，包括跑步機(jī)(I)和透明箱體(2)，所述透明箱體(2)為底面開口的矩形箱體，箱體后側(cè)設(shè)有可上下移動(dòng)的滑動(dòng)門(3)，所述透明箱體(2)兩側(cè)下端設(shè)有4個(gè)支撐部件(4 )，所述透明箱體(2 )與4個(gè)支撐部件(4 )粘連成一體，支撐部件(4 )置于跑步機(jī)側(cè)板上方，并通過U型扣(5)將其壓緊，使透明箱體(2)固定在跑步機(jī)步道(6)上方。所述透明箱體(2)和滑動(dòng)門(3)的材料為亞克力材料，材料的厚度為1cm。
[0023]三、試驗(yàn)動(dòng)物
[0024]本試驗(yàn)使用的靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物由廣西雄森靈長(zhǎng)類養(yǎng)殖繁育中心提供。經(jīng)常規(guī)的檢疫和體檢、無肢體殘損，動(dòng)物正常行為習(xí)性完整，檢查報(bào)告包括臨床檢查和實(shí)驗(yàn)室檢查內(nèi)容，均參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。本研究在廣西南寧靈康賽諾科生物科技有限公司AAALAC(Associat1n forAssessment and Accreditat1n of Laboratory Animal)國(guó)際資質(zhì)認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室完成。
[0025]選取6只食蟹猴，年齡10-14歲，其中3只母猴，3只公猴，并將它們隨機(jī)分為空白組、對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組3組，每組各2只。
[0026]四、靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的步態(tài)分析方法
[0027]1.空白組。
[0028]取上述空白組食蟹猴I只，放入上述制作好的步態(tài)分析裝置的透明箱體中，用3個(gè)紅外攝像機(jī)環(huán)繞監(jiān)控透明箱體；將空間照明調(diào)至灰暗狀態(tài)(用LED日光燈，在電路上增加可調(diào)電阻器，將光照調(diào)節(jié)至不影響紅外攝像機(jī)正常采集紅外反射光以及食蟹猴能在跑步機(jī)上正常行走的強(qiáng)度即可)，啟動(dòng)跑步機(jī)，調(diào)節(jié)速度為10公里/小時(shí)，食蟹猴在跑步機(jī)步道上行走25分鐘，將紅外攝像機(jī)連接到主控電腦，由步態(tài)分析軟件進(jìn)行監(jiān)控、記錄、分析，即得。
[0029]空白組的另I只食蟹猴同法操作，食蟹猴在跑步機(jī)步道上行走25分鐘。
[0030]結(jié)果表明:食蟹猴能在步態(tài)分析裝置固定的范圍內(nèi)不間斷的行走25分鐘，依從性好。由紅外攝像機(jī)本身發(fā)射出紅外光照射到食蟹猴身上，因?yàn)楹镒又w關(guān)節(jié)處沒有強(qiáng)反光點(diǎn)，即不存在強(qiáng)反射特殊點(diǎn)讓步態(tài)分析軟件識(shí)別，因此無法進(jìn)行步態(tài)分析。
[0031]2.對(duì)照組。
[0032]取上述對(duì)照組食蟹猴I只，在食蟹猴的兩只臂及兩只腿上，選取踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)部位，分別綁上紅外反光小球；將綁有紅外反光小球的食蟹猴，放入上述制作好的步態(tài)分析裝置的透明箱體中，用3個(gè)紅外攝像機(jī)環(huán)繞監(jiān)控透明箱體；將空間照明調(diào)至灰暗狀態(tài)(同空白組的光照強(qiáng)度)，啟動(dòng)跑步機(jī)，調(diào)節(jié)速度為10公里/小時(shí)，食蟹猴在跑步機(jī)步道上行走14分鐘，將紅外攝像機(jī)連接到主控電腦，由步態(tài)分析軟件進(jìn)行監(jiān)控、記錄、分析，即得。
[0033]對(duì)照組的另I只食蟹猴同法操作，食蟹猴在跑步機(jī)步道上行走12分鐘。
[0034]結(jié)果表明:食蟹猴在步態(tài)分析裝置固定的范圍內(nèi)行走不到15分鐘，并在行走過程中均有抓、撓等反抗動(dòng)作，有明顯的焦慮、厭惡情緒，依從性不好，綁縛的紅外反光小球有被抓掉或錯(cuò)位的情況。由紅外攝像機(jī)本身發(fā)射出紅外光照射到食蟹猴的紅外反光小球上，紅外反光小球反射出來的紅外光被紅外攝像機(jī)捕獲，將信號(hào)傳入電腦，并經(jīng)步態(tài)分析軟件識(shí)別加工處理，得到的圖像反光點(diǎn)清晰，但行走過程中均有抓、撓等反抗動(dòng)作，不能堅(jiān)持行走25分鐘，另綁縛的紅外反光小球有被抓掉的情況，影響試驗(yàn)結(jié)果的分析。
[0035]3.實(shí)驗(yàn)組。
[0036]取上述實(shí)驗(yàn)組食蟹猴I只，在食蟹猴的兩只臂及兩只腿上，選取踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)部位，剃去該部位一圈的毛，并涂上紅外線反射顏料；將涂有紅外線反射顏料的食蟹猴，放入上述制作好的步態(tài)分析裝置的透明箱體中，用3個(gè)紅外攝像機(jī)環(huán)繞監(jiān)控透明箱體；將空間照明調(diào)至灰暗狀態(tài)(同空白組的光照強(qiáng)度)，啟動(dòng)跑步機(jī)，調(diào)節(jié)速度為10公里/小時(shí)，食蟹猴在跑步機(jī)步道上行走25分鐘，將紅外攝像機(jī)連接到主控電腦，由步態(tài)分析軟件進(jìn)行監(jiān)控、記錄、分析，即得。
[0037]實(shí)驗(yàn)組的另I只食蟹猴同法操作，食蟹猴在跑步機(jī)步道上行走25分鐘。
[0038]結(jié)果表明:食蟹猴能在步態(tài)分析裝置固定的范圍內(nèi)均能不間斷的堅(jiān)持行走25分鐘，行走過程中沒有不適癥狀，依從性好。由紅外攝像機(jī)本身發(fā)射出紅外光照射到食蟹猴身上，因關(guān)節(jié)涂有一圈紅外反光材料，因此這部分對(duì)紅外光的反射強(qiáng)度遠(yuǎn)高于其它部位，反射出來的紅外光被紅外攝像機(jī)捕獲，將信號(hào)傳入電腦，并經(jīng)步態(tài)分析軟件識(shí)別加工處理，得出非常清楚的12個(gè)亮點(diǎn)(亮點(diǎn)就是涂有紅外反光材料的部位)，軟件會(huì)對(duì)視頻的每一幀的這幾個(gè)點(diǎn)連接，進(jìn)而得出這幾個(gè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)視頻，可以順利的進(jìn)行步態(tài)分析。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物步態(tài)分析裝置，其特征在于:該裝置包括跑步機(jī)(I)和透明箱體(2)，所述透明箱體(2)為底面開口的矩形箱體，箱體后側(cè)設(shè)有可上下移動(dòng)的滑動(dòng)門(3)，所述透明箱體(2)兩側(cè)下端設(shè)有4個(gè)支撐部件(4)，用U型扣(5)將透明箱體(2)和支撐部件(4)固定在跑步機(jī)步道(6)上方。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物步態(tài)分析裝置，該裝置包括跑步機(jī)（1）和透明箱體（2），所述透明箱體（2）為底面開口的矩形箱體，箱體后側(cè)設(shè)有可上下移動(dòng)的滑動(dòng)門（3），所述透明箱體（2）兩側(cè)下端設(shè)有4個(gè)支撐部件4，用U型扣（5）將透明箱體（2）和支撐部件（4）固定在跑步機(jī)步道（6）上方。本實(shí)用新型的對(duì)紅外攝像機(jī)發(fā)出的紅外光沒有干擾，能將靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物限制在跑步機(jī)上，靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物依從性好，易操作、成本低，有效地解決對(duì)靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行步態(tài)分析時(shí)出現(xiàn)的行為較難控制、運(yùn)動(dòng)軌跡難以捕獲等問題。
【IPC分類】A61B5/11
【公開號(hào)】CN204889995
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520452485
【發(fā)明人】岳峰, 韋偉
【申請(qǐng)人】廣西南寧靈康賽諾科生物科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年6月29日