Jeśli jeszcze nie wiesz jakie są dostępne systemy do analizy ruchu i dopiero zaczynasz swoja przygodę z biomechaniką, zapraszam do zapoznania się z podcastem Krzysztofa: :#004: Analiza ruchu – najczęstsze rozterki przy zakupie oraz z artykułami: “Analiza ruchu – przegląd systemów” oraz “Wady i zalety systemów do analizy ruchu”.
Natomiast jeśli już wiesz jakie rozwiązania znajdziemy na rynku i stoisz przed wyborem systemu do swojego laboratorium to jesteś we właściwym miejscu.
Przy wyborze systemu pomoże nam kilka pytań, które należy sobie zadać dokonując wyboru i informacja co z nich wynika.
Do czego będę wykorzystywał systemy?
Najważniejszym pytaniem jakie musimy sobie zadać jest wykorzystanie systemu. Wszystkie pozostałe pytania będą uparcie do niego powracały.
System do analizy chodu
Jeśli planujesz zbudować system do analizy chodu masz kilka wyborów. Jeśli będzie to systemem stacjonarny znajdujący się w dedykowanym pomieszczeniu oparty na kamerach, to takie rozwiązanie pozwoli na odpowiednie przygotowanie pacjenta, zebranie odpowiednich danych antropometrycznych, które muszą zostać wprowadzone do protokołu obliczeniowego oraz swobodne przeprowadzenie badania.
Tutaj należy dokonać podziału na dwa rodzaje wykonywanych pomiarów:
– pomiary przesiewowe, czy w monitorowaniu postępów, które łatwo i szybko przeprowadzimy za pomocą systemów optoelektronicznych bezarkerowych oraz – systemów “klasycznych” opartych o markery, które pozwolą na wykonanie znacznie dokładniejszego pomiaru.
Analiza chodu z wykorzystaniem markerów
Z kolei chcąc wykonywać analizy chodu wyjazdowo rozwiązaniem narzucającym się są czujniki IMU. Są one łatwe w transporcie, a proces kalibracji w każdym nowym miejscu jest ograniczony do kalibracji pozycji początkowej pacjenta.
Systemy do badania sportowców
W zależności od dyscypliny będą nas interesowały inne parametry i tak badanie sztangisty możemy wykonać zarówno na systemie opartym na kamerach jak i na czujnikach inercyjnych. Oba te systemy sprawdzą się doskonale do dyscyplin, w których badany sport jest “stacjonarny” – badany nie zmienia swojego położenia.
Przeprowadzenie badania kolarza, biegacza czy siatkarza możliwe jest za pomocą systemów optoelektronicznych jednak zbadamy tylko element, który zmieści nam się w polu widzenia kamer. Natomiast czujniki inercyjne pomagają w monitorowaniu parametrów w naturalnym środowisku, bez martwienia się czy sportowiec nie wyszedł nam z pola pomiarowego.
Ocena przysiadu z wykorzystaniem 7 czujników IMU
Czy posiadam odpowiednie pomieszczenie?
Systemy oparte na kamerach przeważnie są instalowane w pomieszczeniach stacjonarnie. Możliwe jest jego przeniesienie np. na boisko do siatkówki, jednak wymaga to dużo wysiłku, odpowiedniego ustawienia kamer (przeważnie na stojakach), podłączenia ich i kalibracji.
Rekomendowane pomieszczenie, które ma zostać laboratorium ruchu powinno posiadać wymiary przynajmniej 7 na 10 metrów. Wysokość pomieszczenia w zależności od wykonywanych pomiarów to 3 metry dla chodu lub 5 jeśli chcemy badać wyskok. Konieczność takiej przestrzeni wynikaja z pola widzenia kamer a właściwie z kąta widzenia kamery oraz z faktu, że chcąc badać chód kilka pierwszych kroków musi zostać odrzucone aby pacjent był w stanie nabrać naturalny rytm, gdzie ani nie przyspiesza ani nie hamuje.
Jeśli nie posiadamy odpowiedniego pomieszczenia lub planujemy badania wyjazdowe – poza placówką najlepszym rozwiązaniem są systemy czujników inercyjnych. Rozwiązanie takie nie wymaga pomieszczenia i jest całkowicie mobilne. Biorąc pod uwagę bateryjne zasilanie czujników badanie można przeprowadzić w dowolnym miejscu.
Ile trwa przygotowanie pacjenta do badania?
Wykonany pomiar może w zależności od wykorzystywanego rozwiązania zająć od 5 do 30 minut. Przy wyborze systemu w tym punkcie ponownie musimy się kierować zasadą “W jakim celu będę wykorzystywał urządzenia?”. Chcąc wykonać pomiar jak najszybciej i akceptując większe błędy pomiarowe wybór pada na systemy bezmarkerowe, gdzie musimy tylko poinstruować pacjentów jak będzie wyglądało badanie.
Systemy oparte na czujnikach IMU wymagają umieszczenia na badanym czujników. Umiejscawiane one są na segmentach ciała bez wymogu odnalezienia określonych punktów anatomicznych.
Z kolejni systemy optoelektroniczne wymagają dokładnej palpacji a markery muszą znaleźć się w określonych punktach anatomicznych.
Czy rozwiązanie jest wystarczająco szybkie, a może za szybkie?
Pisząc ten akapit nie mam na myśli szybkości działa oprogramowania czy ile trwa proces od dokonania pomiaru do gotowego raportu. Skupię się tutaj na parametrach technicznych. Wracając do najważniejszego pytania “Co chcę badać?” należy ustalić częstotliwość pracy urządzeń do analizy ruchu w trzech wymiarach. Jeśli moim głównym zainteresowaniem są sportowcy częstotliwość pomiaru powinna być możliwie wysoka. Mając do dyspozycji kamery, które rejestrują obraz z częstotliwością 50 Hz i dokonując badań spotów dynamicznych należy się spodziewać, że zarejestrowane pomiary mogą być niedokładne, gdyż interesujące nas momenty, w których osiągnięte zostały wartości maksymalne mogą zdarzyć się pomiędzy klatkami.
Ten sam zarzut dotyczy czujników inercyjnych. W przypadku IMU należy również zwrócić uwagę na zakres pomiarowy czujników wchodzących w jego skład. Jeśli przy pomiarach dynamicznych wysyci nam się akcelerometr, czyli osiągnie swoja maksymalną wartość pomiarową wyliczone parametry będą błędne.
Z drugiej strony jeśli decydujemy się na laboratorium, które jest dedykowane analizie chodu nie potrzebujemy urządzeń rejestrujących z częstotliwością 4000Hz. w takim przypadku lepszym rozwiązaniem są kamery rejestrujące z niższą częstotliwością za to w większej liczbie, a dzięki temu lepiej pokrywające badany obszar.
Trudność obsługi
Patrząc na ten parametr bardzo wiele zależy od zaawansowania użytkownika oraz jego doświadczenia. Niektóre kroki mogą wydawać się części z Was oczywiste a innym trudne do przejścia. Oczywiście każdy z nas w ramach treningu rozwija swoje umiejętności.
Kalibracja systemu
Każde rozwiązanie wymaga odpowiedniego przygotowania do działania. Należy tutaj wspomnieć o czasie kalibracji i trudności jej wykonania. Porównania wymagają systemy tego samego typu różnych producentów. Zestaw producenta A może wymagać kalibracji, która zajmuje 30 minut w porównaniu do zestawy producenta B, który będzie gotowy do pracy po 5 minutach.
Skomplikowanie obsługi
Tutaj należy się zastanowić jaki jest poziom skomplikowania obsługi urządzenia. Nie mówię tutaj o konieczności przeszkolenia personelu obsługującego analizę ruchu, a dodatkowych kompetencjach. Zazwyczaj praca taka wymaga posiadania umiejętności zarówno technicznych jak i medycznych. Umiejętności techniczne przydadzą się w procesie obliczania parametrów i przygotowywaniu raportu z zebranych danych, z kolei umiejętności medyczne wymagane są do prawidłowej palpacji punktów anatomicznych i umieszczenia markerów.
We wcześniejszych artykułach znajdziecie informacje o tym jakie kroki są konieczne w jakich rodzajach systemów.
Przygotowywanie raportu
Raport z analizy chodu
Pytając o raport, czyli informacje, których omówienie jest celem badania dla pacjenta, musimy popatrzeć na następujące aspekty:
– Ile czasu/wysiłku zajmuje od momentu przeprowadzenia badania do momentu uzyskania raportu. W trakcie obróbki danych czy oprogramowanie przychodzi z pomocą i udostępnia tzw. autolabeling czyli automatyczne przypisanie markerów do modelu oraz automatyzację obliczeń. – Czy oprogramowanie pozwala na rozbudowę lub tworzenie własnych protokołów. Jeśli zajmujemy się analizą sportowców może się okazać, że do każdej z dyscyplin będzie konieczne zastosowanie innego protokołu zarówno ze względu na charakterystykę danego sportu jak i dane, które będą istotne dla trenera czy fizjoterapeuty w procesie rehabilitacji. – Czy istnieje możliwość modyfikacji raportu. Podobnie jak w poprzednim punkcie nawet raporty z lokomocji mogą się różnić między sobą w zależności od celu przeprowadzania badania, a w związku z tym inne parametry będą istotne dla lekarzy i fizjoterapeutów.
Budżet
Budując laboratorium każdy życzyłby sobie aby nie było konieczności zmieszczenia się w zadanej kwocie. Niestety w realnym świecie nie ma takiej możliwości. Koszty systemów do analizy ruchu znacznie się między sobą różnią. Nie mam tutaj na myśli porównania systemów IMU do kamerowych a samych rodzajów tych systemów. Koszt kamery, która rejestruje obraz z niską częstotliwością i w niskiej rozdzielczości potrafi być połową kosztów kamery z najwyższej półki jakościowej oczywiście w obrębie tego samego producenta.
Laboratorium analizy ruchu 3D z pokazanymi kamerami
Dobierając parametry techniczne należy ponownie odpowiedzieć na pytanie w jakim celu tworzę laboratorium. Czasem czujniki czy kamery w większej liczbie dadzą nam więcej informacji czy ułatwią pracę, a urządzenia z najlepszymi parametrami nie sprawdzą się.
Analiza ruchu a walidacja pod kątem badań naukowych
Planowanie laboratorium do analizy ruchu, które będzie wykorzystywane nie tylko w procesie rehabilitacji czy przygotowań sportowca, ale także będą w nim wykonywane badania naukowe wymaga potwierdzenia, że dany sprzęt jest zwalidowany. Oznacza to najczęściej, że na danym rozwiązaniu zostały już opublikowane prace naukowe.
Podsumowanie
Wybierając urządzenia do analizy ruchu najważniejsze jest pytanie jak będziemy go wykorzystywać. Wszystkie inne pytania i podpowiedzi prowadzą do niego.
Jeśli szukasz konkretnych rozwiązań do analizy ruchu czy specyficznej analizy chodu zapoznaj się z naszymi rozwiązaniami, które znajdują się na naszej stronie w zakładce DYSTRYBUCJA.
Jeśli masz pytania lub wątpliwości skorzystaj z darmowej konsultacji, a przekonamy się razem czy jesteśmy w stanie Ci pomóc.
W tym miejscu znajdziesz przydatne linki, aby ją zamówić:
