步態(tài)信息采集系統(tǒng)說明書

一、產(chǎn)品概述

步態(tài)信息采集系統(tǒng)是一款基于高速攝像機、傳感器技術(shù)與智能分析算法的醫(yī)療設備，旨在通過非侵入式方式采集人體行走過程中的運動學與動力學數(shù)據(jù)，為神經(jīng)系統(tǒng)疾病、骨骼運動系統(tǒng)損傷及康復評估提供客觀依據(jù)。系統(tǒng)支持實時數(shù)據(jù)采集、動態(tài)視頻回放、多維度參數(shù)分析，并生成可視化報告，適用于康復科、骨科、運動醫(yī)學科及醫(yī)養(yǎng)結(jié)合中心等場景。

二、系統(tǒng)組成

硬件模塊

高速攝像機：支持１２０Ｈｚ幀率，配合綠光全反射技術(shù)，可識別毫米級趾部伸展差異，確保數(shù)據(jù)采集的精準性。

ＬＥＤ?。停幔颍耄澹蛳到y(tǒng)：通過主動發(fā)光的彩色標志點實現(xiàn)生物反饋，減少環(huán)境干擾，提升追蹤穩(wěn)定性。

壓力傳感平臺：可選配測力臺，測量足底壓力分布，支持體重測量功能（站立３秒即可獲取準確數(shù)據(jù)）。

便攜式設計：小巧輕便，占用空間小，便于在不同科室或場景間靈活部署。

軟件模塊

數(shù)據(jù)采集與處理引擎：支持實時顯示髖、膝、踝關(guān)節(jié)角度，動態(tài)分析步態(tài)周期、步長、步幅、步寬等參數(shù)。

視頻回放與分析工具：提供運動視頻回放模式，可逐幀檢查步態(tài)特征，輔助臨床觀察與診斷。

報告生成系統(tǒng)：自動生成Ｗｏｒｄ和Ｅｘｃｅｌ格式報告，包含正常步態(tài)數(shù)值對比，便于量化評估與長期跟蹤。

三、適用范圍

神經(jīng)系統(tǒng)疾病評估

腦卒中、帕金森病、脊髓損傷等導致的下肢運動功能障礙。

通過支撐相／擺動相比例、推進指數(shù)等指標，分析運動協(xié)調(diào)性與后肢肌肉發(fā)力效率。

骨骼運動系統(tǒng)康復

骨折、關(guān)節(jié)炎、關(guān)節(jié)置換術(shù)后等引起的行走功能受限。

評估步距、步寬、足偏角等參數(shù)，指導康復訓練方案制定。

老年健康管理

預防跌倒風險，評估平衡能力與步行效率。

監(jiān)測步態(tài)速度、步長變化，早期發(fā)現(xiàn)肌肉無力或關(guān)節(jié)活動受限。

運動醫(yī)學研究

運動員步態(tài)分析，優(yōu)化訓練計劃，減少運動損傷風險。

支持２０個運動類別（如籃球、體操）的專項步態(tài)模式識別。

四、操作流程

實驗準備

設備檢查：確認攝像機、傳感器、壓力平臺連接正常，ＬＥＤ?。停幔颍耄澹蛳到y(tǒng)無遮擋。

參數(shù)設置：

攝像機高度：根據(jù)受試者身高調(diào)整，確保拍攝視野覆蓋３個完整步行周期。

區(qū)域設定：手動框選步行臺區(qū)域，排除無關(guān)背景干擾。

閾值預調(diào)：根據(jù)受試者體型選擇合適閾值，確保腳印識別準確。

受試者準備：

穿著輕便衣物，充分暴露四肢以便觀察步態(tài)特征。

站立于起點，保持自然姿勢３秒以獲取原始佩戴位置數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)采集

適應性訓練：提前讓受試者熟悉步行臺環(huán)境，避免正式實驗時因探索行為導致數(shù)據(jù)偏差。

錄像采集：

啟動實時錄像，受試者沿步行臺直線行走１５秒左右。

確保連續(xù)通過步行臺，若中途停留需重新采集。

數(shù)據(jù)保存：截取有效步行片段（從第一個腳印踏入到最后一個腳印抬起），避免錄像時間過長影響后續(xù)分析。

數(shù)據(jù)分析

自動處理：軟件自動提取時間指標（如支撐相比例）、空間指標（如步距）及力學指標（如足底壓力分布）。

手動校正：檢查腳印識別是否正確，手動調(diào)整錯誤腳名（如將“右后”更正為“左后”）。

報告生成：導出包含參數(shù)對比、圖表分析的可視化報告，支持臨床決策與科研應用。

五、關(guān)鍵評估指標

時間維度

支撐相／擺動相比例：反映運動協(xié)調(diào)性，常用于帕金森病或脊髓損傷研究。

推進指數(shù)：推進時長與支撐時長的比值，評估后肢肌肉發(fā)力效率。

空間維度

步距（Ｓｔｒｉｄｅ?。蹋澹睿纾簦瑁和恢荒_相鄰腳印的直線距離，評估步行效率。

步寬（Ｂａｓｅ－ｏｆ－Ｓｕｐｐｏｒｔ）：相鄰兩只前腳或后腳在Ｙ軸的投影距離，評估平衡能力。

力學維度

足底壓力分布：通過測力臺測量，分析重心轉(zhuǎn)移模式與足部受力情況。

坐骨神經(jīng)功能指數(shù)（ＳＦＩ）：通過足印長度、足趾寬度等參數(shù)計算，評估神經(jīng)損傷恢復程度。

六、注意事項

安全防護

受試者行走時需有工作人員監(jiān)護，防止跌倒或意外發(fā)生。

避免在骨突部位（如腳踝、膝蓋）施加過高壓力，防止皮膚損傷。

操作規(guī)范

確保攝像機高度、區(qū)域設定等參數(shù)準確，避免數(shù)據(jù)采集偏差。

實驗過程中保持環(huán)境安靜，減少無關(guān)人員移動以降低干擾。

特殊人群

兒童：需在成人監(jiān)護下使用，參數(shù)設置需根據(jù)體型調(diào)整。

老年人：初始溫度或壓力建議降低３０％－５０％，避免過度刺激。

七、保養(yǎng)與存儲

日常清潔

用７５％乙醇擦拭攝像機鏡頭、壓力平臺及ＬＥＤ?。停幔颍耄澹蛳到y(tǒng)，防止交叉感染。

定期維護

每月檢查傳感器精度，更新動作捕捉算法數(shù)據(jù)庫。

每年更換緩沖部件，升級主板防護程序，確保符合醫(yī)療設備電磁兼容標準。

存儲環(huán)境

置于干燥、通風環(huán)境，避免陽光直射或高溫（建議溫度≤３０℃，濕度≤８０％）。

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