БИОМЕХАНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ДВИГАТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ СТОПЫ

Кашуба В.А.

Национальный университет физического воспитания и спорта Украины

Ключевые слова: биомеханический контроль, оценка стопы, видеокомпьютерный комплекс.

Стремительное развитие в конце 20-го столетия персональных ЭВМ и видеотехники в мире придало новый импульс в совершенствовании средств автоматизации оценки физического развития человека. Важной отличительной чертой этих изменений явилось появлении более эффективных методов измерения, сложной высокоточной измерительной аппаратуры, способной зафиксировать все необходимые параметры, с этой точки зрения большой интерес представляют аппаратурные возможности видеокомпьютерных анализаторов геометрической и кинематической структуры движений человека при различных условиях его гравитационных взаимодействий[1,3,4,5].

Для оценки физического развития целесообразно использовать разработанную нами технологию компьютерной диагностики стопы с использованием видео компьютерного комплекса..

Обработка видеограмм стопы осуществляется с помощью программы "Big foot", разработанную совместно с Сергиенко К.Н. Программа может работать как в операционной среде MS Windows 95/98/ME, так и в Windows NT/2000. Главное окно программы "Big foot" представлено на рис. 1. Окно программы состоит из несколько основных частей:

• панель инструментов (в верхней части окна) - содержит кнопки вызова окна оцифровки, управления учетными записями и выдачи результатов анализа;
• список учетных записей (в левой части окна) - дает возможность выбора произвольной записи из базы данных;
• графическое поле - отображает данные оцифровки стопы в графическом виде.

Алгоритм работы с программой можно разбить на три этапа:

1. создание новой учетной записи; 2. собственно оцифровка стопы; 3. формирование отчета.

Создание новой учетной записи

Для создания новой учетной записи оператор должен нажать кнопку в главном окне программы "Big foot". Таким образом, оператор получает доступ к окну "Новая учетная запись". Это окно представляет собой форму для занесения общих сведений об объекте исследований - ФИО, пол, физические данные, некоторые дополнительные сведения. Обязательными для заполнения являются поля "Фамилия" и "Возраст". Данные из поля "Фамилия" необходимы при построении списка учетных записей, данные из поля "Возраст" используются при анализе данных оцифровки. При подтверждении заполнения формы, т.е. нажатии кнопки "Ok", информация сохраняется в локальной базе данных, а в списке учетных записей появляется новая запись, название которой совпадает с фамилией субъекта. Внешний вид окна "Новая учетная запись" представлен на рис. 2.

Оператор ЭВМ в любое время может изменить существующую учетную запись. Для этого ему необходимо выделить эту запись в списке учетных записей в главном окне программы, и нажать кнопку . В результате откроется окно "Изменение учетной записи", удаление учетной записи происходит при нажатии кнопки .

Оцифровка стопы

Оцифровка стопы предполагает получение и сохранение в цифровом виде некоторых основных параметров стопы человека для их последующего анализа. Такой подход позволяет уменьшить объем хранимой информации (нет необходимости хранить цифровые снимки стопы), а также дает возможность в значительной степени автоматизировать процесс анализа результатов. Программа "Big foot" использует в качестве параметров оцифровки координаты 9 антропометрических точек стопы в сагиттальной плоскости. Расположение этих точек поясняют рис.3. и таблица 1.

Таблица 1.

Для выполнения оцифровки стопы с помощью программы "Big foot", оператор ЭВМ должен вызвать окно "Оцифровка". Сделать это можно, нажав кнопку (для новой оцифровки), либо (для изменения существующих данных оцифровки). Внешний вид окна "Оцифровка" представлен на рис. 4.

Окно содержит управляющие кнопки и некоторое пространство, в которое загружается снимок стопы и которое содержит набор специальных маркеров. Алгоритм оцифровки сводится к выполнению следующих операций:

1. Загрузка цифрового снимка стопы - выполняется с помощью кнопки . Эта кнопка открывает стандартное диалоговое окно, в котором оператор должен выбрать графический файл с изображением стопы. В настоящее время программа "Big foot" поддерживает только графический формат ВМР.

2. Калибровка масштабного маркера. Масштабный маркер позволяет программе пересчитать координаты антропометрических точек на снимке в реальные координаты, т.е. координаты соответствующие реальной стопе. Калибровка заключается в следующем. С помощью набора кнопок "Масштаб", изменяют размер масштабного маркера таким образом, чтобы он соответствовал масштабной линейке МЛ на снимке стопы. Длина масштабной линейки задается оператором в поле "Длина МЛ". По умолчанию длина МЛ принята равной 100 мм. Если длина МЛ при съемке стопы отличалась от этого значения, оператор ЭВМ должен изменить его.

3. Расположение параметрических маркеров. Оператор совмещает параметрические маркеры с соответствующими антропометрическими точками на снимке стопы так, как это показано на рис. 4. Рекомендуется при съемке стопы пометить измеряемые антропометрические точки ярким фломастером или кусочками цветной липкой ленты.

4. Запись результатов оцифровки в базу данных и завершение сеанса оцифровки - выполняется нажатием кнопки

.

Формирование отчета

• Программа "Big foot" может представлять результаты эксперимента в виде файла отчета (рис. 5). Окно "Файл результатов" вызывается кнопкой

.

Программа автоматически рассчитывает и представляет в файле отчета такие параметры стопы: длина стопы; высота ладьевидной кости; высота верхнего края ладьевидной кости; показатель высоты свода стопы; оценка высоты свода стопы по методу Козырева; индекс Фридлянда.

При оценке высоты свода стопы в программе "Big foot" используются таблицы, предложенные Козыревым Г.С. [2]. Доступ к этим таблицам можно получить из меню в главном окне программы.

Поступила в редакцию 06.09.2001г.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!