FlexiGait: تحلیل راه رفتن بدون نشانگر با استفاده از ویدئوهای RGB تک دوربینی

آنالیز راه رفتن ابزاری حیاتی در زمینه فیزیوتراپی و ارتوپدی و ارگونومی است. این ابزار، نقش کلیدی در شناسایی اختلالات وضعیتی و اسکلتی، توسعه برنامه های توانبخشی شخصی و نظارت بر پیشرفت بیمار دارد. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل راه رفتن می تواند به طور قابل توجهی عملکرد ورزشی را با بهبود تکنیک ها، کاهش خطرات آسیب دیدگی و ایجاد تنظیمات دقیق تمرینی افزایش دهد.

به طور سنتی، تجزیه و تحلیل راه رفتن در آزمایشگاه‌های بیومکانیکی پیشرفته مجهز به سیستم‌های ثبت حرکت سه بعدی مبتنی بر نشانگر (مارکر) انجام می‌شود. در حالی که این آزمایشگاه ها تجزیه و تحلیل پیچیده ای را ارائه می دهند، اغلب گران، زمان بر و به راحتی قابل دسترسی نیستند، به ویژه در مناطق روستایی. این آزمایشگاه ها همچنین به تجهیزات تخصصی و افراد حرفه ای آموزش دیده نیاز دارند، که مطالعه افراد مسن، به ویژه آنهایی که مشکلات حرکتی دارند، چالش برانگیز است.

FlexiGait یک جایگزین امیدوارکننده برای تجزیه و تحلیل راه رفتن مبتنی بر آزمایشگاه سنتی ارائه می‌دهد که گزارش‌های سازگار با آزمایشگاه را تنها با استفاده از دوربین گوشی هوشمند ارائه می‌کند و نیاز به تجهیزات گران قیمت و دست و پا گیر را از بین می‌برد.

FlexiGait چگونه کار می کند

FlexiGait از تکنیک‌های پردازش تصویر پیشرفته و هوش مصنوعی برای پیش‌پردازش ویدیوها و استخراج ویژگی‌های کلیدی مکانی-زمانی از جمله:

دامنه حرکتی مفصل (Range of Motion-ROM)

دامنه حرکتی مفصل، میزان حرکت اطراف مفصل را اندازه‌گیری می‌کند، مانند اینکه یک بازو چقدر می‌تواند به آن برسد یا چقدر زانو می‌تواند خم شود. این برای شناسایی محدودیت ها یا ناهنجاری ها در حرکت مفصل بسیار مهم است.

تقارن زاویه (Angles symmetry)

تقارن زاویه ها تعادل و یکنواختی در زوایای حرکات مفصلی بین سمت چپ و راست بدن را ارزیابی می کند. این به تشخیص هرگونه عدم تقارن که ممکن است نشان دهنده مشکلات احتمالی در راه رفتن یا وضعیت بدن باشد کمک می کند.

طول چرخه راه رفتن

طول چرخه راه رفتن: طول چرخه راه رفتن که به عنوان طول گام نیز شناخته می شود، فاصله ای است که بین دو نقطه تماس متوالی یک پا در طول راه رفتن طی می شود. اساساً فاصله ضربه پاشنه یک پا تا ضربه پاشنه همان پا را در مرحله بعد اندازه گیری می کند. این معیار برای ارزیابی کارایی راه رفتن، تشخیص ناهنجاری‌ها در گام برداشتن و تنظیم برنامه‌های توانبخشی بسیار مهم است.

عرض چرخه راه رفتن

عرض چرخه راه رفتن که به آن عرض گام یا عرض قدم نیز گفته می شود، فاصله جانبی بین پاها در حین راه رفتن است. به طور خاص، فاصله پهلو به پهلو بین نقطه میانی یک پا و نقطه میانی پای دیگر را در مراحل متوالی اندازه گیری می کند. این معیار برای ارزیابی تعادل و ثبات در طول راه رفتن مهم است، با عرض بیشتر قدم ها اغلب مکانیسم های جبرانی برای مسائل تعادلی یا شرایط اسکلتی عضلانی اساسی را نشان می دهد.

زمان چرخه راه رفتن

زمان چرخه راه رفتن، همچنین به عنوان زمان گام شناخته می شود، مدت زمانی است که برای تکمیل یک چرخه کامل راه رفتن طول می کشد. این چرخه شامل توالی تماس اولیه یک پا تا تماس اولیه بعدی همان پا است. هم فاز ایستادن (Stance Phase) را در بر می گیرد، زمانی که پا روی زمین است، و هم مرحله تاب خوردن (Swing Phase)، زمانی که پا در هوا است. زمان چرخه راه رفتن معیاری حیاتی برای ارزیابی سرعت و ریتم راه رفتن است و انحراف از زمان‌های چرخه معمولی می‌تواند نشان‌دهنده مشکلات بالقوه حرکتی یا اختلالات عصبی عضلانی باشد.

آهنگ (Cadence)

سرعت در راه رفتن معیاری از سرعت است که به عنوان تعداد کل چرخه های کامل (هر دو ضربه پای راست و چپ) انجام شده در یک دوره معین محاسبه می شود که اغلب به صورت گام در دقیقه یا چرخه در دقیقه بیان می شود. به عنوان معیاری برای سنجش عملکرد ورزشی استفاده می شود.

تعداد گام‌ها

تعداد گام‌ها کل گام‌های برداشته‌شده در یک دوره یا مسافت مشخص را محاسبه می‌کند. این معیار به ارزیابی سطح کلی فعالیت و تشخیص هرگونه انحراف در الگوهای راه رفتن کمک می کند.

طول اندام ها

طول اندام ها برای بررسی اینکه آیا یک پا یا دست کوتاه تر از دیگری است یا خیر استخراج می شود. این می تواند ناشی از شکستگی قبلی، ضربه به صفحه رشد یا عفونت قبلی باشد. شرایط یا سندرم های ژنتیکی نیز می تواند منجر به بلندتر شدن یک اندام نسبت به دیگری شود.

تشخیص فاز ایستادن و نوسان

تشخیص فاز ایستادن و نوسان، مراحل مختلف چرخه راه رفتن را مشخص می کند. مرحله ایستادن زمانی است که پا در تماس با زمین است و مرحله نوسان زمانی است که پا در هوا است. این تجزیه و تحلیل به درک توزیع و زمان بندی این مراحل برای هر پا کمک می کند و مسائل بالقوه در مکانیک راه رفتن را آشکار می کند.

نمونه ویدیوی تحلیل شده

دانلود:

نمونه‌ای از تحلیل گیت انجام شده
نمونه‌ای از تحلیل پوسچر انجام شده

منبع جهت مطالعه مطالب بیشتر: وبسایت flexitrace.com