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步態(tài)信息采集系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)
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(jī)、傳感器技術(shù)與智能分析算法的醫(yī)療設(shè)備，旨在通過(guò)非侵入式方式采集人體行走過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，為神經(jīng)系統(tǒng)疾病、骨骼運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)損傷及康復(fù)評(píng)估提供客觀依據(jù)。系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、動(dòng)態(tài)視頻回放、多維度參數(shù)分析，并生成可視化報(bào)告，適用于康復(fù)科、骨科、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科及醫(yī)養(yǎng)結(jié)合中心等場(chǎng)景。
二、系統(tǒng)組成
硬件模塊
高速攝像機(jī)：支持１２０Ｈｚ幀率，配合綠光全反射技術(shù)，可識(shí)別毫米級(jí)趾部伸展差異，確保數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)性。
ＬＥＤ?。停幔颍耄澹蛳到y(tǒng)：通過(guò)主動(dòng)發(fā)光的彩色標(biāo)志點(diǎn)實(shí)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(tái)：可選配測(cè)力臺(tái)，測(cè)量足底壓力分布，支持體重測(cè)量功能（站立３秒即可獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)）。
便攜式設(shè)計(jì)：小巧輕便，占用空間小，便于在不同科室或場(chǎng)景間靈活部署。
軟件模塊
數(shù)據(jù)采集與處理引擎：支持實(shí)時(shí)顯示髖、膝、踝關(guān)節(jié)角度，動(dòng)態(tài)分析步態(tài)周期、步長(zhǎng)、步幅、步寬等參數(shù)。
視頻回放與分析工具：提供運(yùn)動(dòng)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(bào)告生成系統(tǒng)：自動(dòng)生成Ｗｏｒｄ和Ｅｘｃｅｌ格式報(bào)告，包含正常步態(tài)數(shù)值對(duì)比，便于量化評(píng)估與長(zhǎng)期跟蹤。
三、適用范圍
神經(jīng)系統(tǒng)疾病評(píng)估
腦卒中、帕金森病、脊髓損傷等導(dǎo)致的下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙。
通過(guò)支撐相／擺動(dòng)相比例、推進(jìn)指數(shù)等指標(biāo)，分析運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性與后肢肌肉發(fā)力效率。
骨骼運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)康復(fù)
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(píng)估步距、步寬、足偏角等參數(shù)，指導(dǎo)康復(fù)訓(xùn)練方案制定。
老年健康管理
預(yù)防跌倒風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)估平衡能力與步行效率。
監(jiān)測(cè)步態(tài)速度、步長(zhǎng)變化，早期發(fā)現(xiàn)肌肉無(wú)力或關(guān)節(jié)活動(dòng)受限。
運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究
運(yùn)動(dòng)員步態(tài)分析，優(yōu)化訓(xùn)練計(jì)劃，減少運(yùn)動(dòng)損傷風(fēng)險(xiǎn)。
支持２０個(gè)運(yùn)動(dòng)類(lèi)別（如籃球、體操）的專(zhuān)項(xiàng)步態(tài)模式識(shí)別。
四、操作流程
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
設(shè)備檢查：確認(rèn)攝像機(jī)、傳感器、壓力平臺(tái)連接正常，ＬＥＤ?。停幔颍耄澹蛳到y(tǒng)無(wú)遮擋。
參數(shù)設(shè)置：
攝像機(jī)高度：根據(jù)受試者身高調(diào)整，確保拍攝視野覆蓋３個(gè)完整步行周期。
區(qū)域設(shè)定：手動(dòng)框選步行臺(tái)區(qū)域，排除無(wú)關(guān)背景干擾。
閾值預(yù)調(diào)：根據(jù)受試者體型選擇合適閾值，確保腳印識(shí)別準(zhǔn)確。
受試者準(zhǔn)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(diǎn)，保持自然姿勢(shì)３秒以獲取原始佩戴位置數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)采集
適應(yīng)性訓(xùn)練：提前讓受試者熟悉步行臺(tái)環(huán)境，避免正式實(shí)驗(yàn)時(shí)因探索行為導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差。
錄像采集：
啟動(dòng)實(shí)時(shí)錄像，受試者沿步行臺(tái)直線行走１５秒左右。
確保連續(xù)通過(guò)步行臺(tái)，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(gè)腳印踏入到最后一個(gè)腳印抬起），避免錄像時(shí)間過(guò)長(zhǎng)影響后續(xù)分析。
數(shù)據(jù)分析
自動(dòng)處理：軟件自動(dòng)提取時(shí)間指標(biāo)（如支撐相比例）、空間指標(biāo)（如步距）及力學(xué)指標(biāo)（如足底壓力分布）。
手動(dòng)校正：檢查腳印識(shí)別是否正確，手動(dòng)調(diào)整錯(cuò)誤腳名（如將“右后”更正為“左后”）。
報(bào)告生成：導(dǎo)出包含參數(shù)對(duì)比、圖表分析的可視化報(bào)告，支持臨床決策與科研應(yīng)用。
五、關(guān)鍵評(píng)估指標(biāo)
時(shí)間維度
支撐相／擺動(dòng)相比例：反映運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性，常用于帕金森病或脊髓損傷研究。
推進(jìn)指數(shù)：推進(jìn)時(shí)長(zhǎng)與支撐時(shí)長(zhǎng)的比值，評(píng)估后肢肌肉發(fā)力效率。
空間維度
步距（Ｓｔｒｉｄｅ Ｌｅｎｇｔｈ）：同一只腳相鄰腳印的直線距離，評(píng)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(píng)估平衡能力。
力學(xué)維度
足底壓力分布：通過(guò)測(cè)力臺(tái)測(cè)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(guò)足印長(zhǎng)度、足趾寬度等參數(shù)計(jì)算，評(píng)估神經(jīng)損傷恢復(fù)程度。
六、注意事項(xiàng)
安全防護(hù)
受試者行走時(shí)需有工作人員監(jiān)護(hù)，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(guò)高壓力，防止皮膚損傷。
操作規(guī)范
確保攝像機(jī)高度、區(qū)域設(shè)定等參數(shù)準(zhǔn)確，避免數(shù)據(jù)采集偏差。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持環(huán)境安靜，減少無(wú)關(guān)人員移動(dòng)以降低干擾。
特殊人群
兒童：需在成人監(jiān)護(hù)下使用，參數(shù)設(shè)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(guò)度刺激。
七、保養(yǎng)與存儲(chǔ)
日常清潔
用７５％乙醇擦拭攝像機(jī)鏡頭、壓力平臺(tái)及ＬＥＤ?。停幔颍耄澹蛳到y(tǒng)，防止交叉感染。
定期維護(hù)
每月檢查傳感器精度，更新動(dòng)作捕捉算法數(shù)據(jù)庫(kù)。
每年更換緩沖部件，升級(jí)主板防護(hù)程序，確保符合醫(yī)療設(shè)備電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。
存儲(chǔ)環(huán)境
置于干燥、通風(fēng)環(huán)境，避免陽(yáng)光直射或高溫（建議溫度≤３０℃，濕度≤８０％）。
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