靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的步態(tài)分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)功能及康復(fù)測(cè)試領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是涉及靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的步態(tài)分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]步態(tài)是指在運(yùn)動(dòng)過(guò)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)行分析的研宄方法。
[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(guò)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(guò)病人的步態(tài)分析來(lái)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)分析方法，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，從而導(dǎo)致沒(méi)有很好的步態(tài)分析方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種適用于評(píng)價(jià)靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的步態(tài)分析方法。該方法能有效地解決靈長(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(wèn)題。
[0006]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:
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；
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；
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。
[0007]以上所述靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的步態(tài)分析方法，所述步態(tài)分析裝置包括跑步機(jī)和透明箱體，所述透明箱體為底面開(kāi)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(mén)，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(mén)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。
[0008]以上所述靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的步態(tài)分析方法，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。
[0009]本發(fā)明的工作原理為: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。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
(I)本發(fā)明將步態(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)理的研宄、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。
[0011](2)為避免靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物配帶發(fā)光配件產(chǎn)生的抓、撓等反抗動(dòng)作，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性，本發(fā)明應(yīng)用紅外反光涂料，涂在動(dòng)物的臂和腿上，靈長(zhǎng)類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的依從性好，易操作、成本低、捕獲圖像更清晰，試驗(yàn)結(jié)果客觀真實(shí)。
[0012](3)本發(fā)明的步態(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(méi)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，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(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明步態(tài)分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖1.跑步機(jī)，2.透明箱體，3.滑動(dòng)門(mén)，4.支撐部件，5.U型扣，6.跑步機(jī)步道。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，但不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍和應(yīng)用范圍。
[0015]一、主要試驗(yàn)材料
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。
[0016]二、步態(tài)分析裝置的制作
本發(fā)明步態(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(kāi)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(mén)(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(guò)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(mén)(3)的材料為亞克力材料，材料的厚度為1cm。
[0017]三、試驗(yàn)動(dòng)物本試驗(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(wú)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。本研宄在廣西南寧?kù)`康賽諾科生物