GaitWatch三维步态分析及运动训练系统.pdf

章和电气 议 题 三维步态分析的应用及其需求 如何构建三维步态分析和运动训练系统 GaitWatch三维步态分析及运动训练系统的组成部分 硬件介绍 软件介绍：步态分析和运动训练功能 应用领域 为什么要进行步态分析？ 确定步态异常的性质和程度，分析病因 观察康复效果，提供步态临床报告 制定治疗方案 康复医学，骨科医学，神经医学，运动医学 传统的步态分析方法 人工 传统的方式： 医务人员通过目视观察步态，并用卷尺、 秒表、量角器等测量工具加上能留下足印 的相应物品。 缺点： 每次试验准备需要耗费大量时间 难以精确评估 书写临床报告非常繁琐 病人难以获得准确的临床报告 传统的步态分析方法 拍摄法 摄像头拍摄的方式： 通过多个摄像头，病人身上贴反光片的 方式，通过软件计算 缺点： 投资高，动辄上百万的投入 反光片非常容易受到干扰或者遮挡 需要专门的步态分析实验室 操作繁琐，需要专业人员进行后期处理 难以真正用于临床医学 步态分析的要求 步态分析 B E C D A 为训练提供数据 和实现方式 快速的准备和测试时间 专业而准确的医学 临床报告 合理的价格 动作记录和回放 能否不购买昂贵复杂的摄像头系统？ 能否三分钟完成所有步态分析操作？ 能否不需要单独占用一个房间？ 能否自动生成步态分析报表？ 能否用于运动控制训练？ 这些需求都可以满足！ 有没有更好的步态分析方法？ 章和电气 GaitWatch三维步态分析及运动训练系统 基于先进的无线位置传感器技术 装置简单 直接绑定到被测关节 位置， 穿戴轻便、简捷 环境自由 无需特殊步态实验室， 普通房间和走廊即可完成测试 数据 翔实 实时、循环数据分析， 反映客观事实 运动训练 可以根据测试结果进 行虚拟现实运动训练 章和电气 GaitWatch三维步态分析及运动训练系统 基于先进的无线位置传感器技术 精确记录 高达 0.1度的精度，满 足步态定量化分析需求 结果清晰 测试完成后自动生成 医学临床 分析报表、结果阅读方便 虚拟现实 步行全程三维动画显 示，可任意回放 高性价比 相比昂贵的传统摄像 步态分析系统成本大幅降低 章和电气 GaitWatch三维步态分析及运动训练系统 基于先进的无线位置传感器技术 3 2 1 GaitWatch三维步态分析及运动训练系统的组成部分 绑带 步态采集仪 系统软件 1 GaitWatch系统组成部分 -绑带 绑带 用于粘贴步态分析传感器 齐全的尺寸，适合绑 定在不同的关节 便捷的快速绑带结构， 穿戴非常方便 GaitWatch系统组成部分 -步态采集仪 2 关节角度记录精度 :1度 记录关节数 :7个 关节 骨盆 左髋关节 ， 右髋关节 左膝关节 ， 右膝关节 左踝关节 ， 右踝关节 通讯方式 :无线 通讯距离 :室内 30米 ,室外 100米 超轻设计 ,重量 几乎可以忽略不计 每次充电后续航时间 :4小时 供电方式 :自带可充电铁锂电池 工作温度 :摄氏 0-55 C 工作湿度 :20%-80% RH,无凝结 步态采集仪 GaitWatch系统组成部分 -硬件 冰蓝色指示灯和按钮 随时显示仪器状态 先进的传感器技术， 精度的保证 无线传感器，实时信 号传输 时尚的外壳，安全， 方便穿戴 GaitWatch系统硬件的特点 无线传输 无线传输 - 高速无线，实时画面显 示 - 室内 30米距离，室外 100米 不再受到空间环境 的限制 - 无需专门的步态分析室 和训练室，普通一个走廊 和房间即可 超低能耗配备超强 锂电 - 持续 4小时不间断工作 GaitWatch系统组成部分 -软件 步态分析 3 系统软件 运动训练 GaitWatch系统软件 -步态分析 完整的病人 历史数据库 丰富的行走 关节曲线 行走足印 实时三维同 步动画显示 完善的病历 管理系统 简单易懂的操作 高速记录病人动画和各关节 运动信息 实时显示行走的三维模型和 曲线 提供 丰富的步态数据 ： 提供单支撑相 /双支撑相数据 提供摆动相数据 提供步长，步频，步数，步 速数据 提供步行周期，运动时间数 据 提供步态曲线特征图 提供三维动画实时显示 提供步态曲线实时显示 GaitWatch步态分析 -步态采集 GaitWatch步态分析 -一键报表 测试完成后一键生成报表 患者基本信息，步态采集时间 自动生成步态数据汇总表格，显示 步态是否超过正常值范围 比较历史波形和数据，用于查看治 疗的效果 给出初步的结论和图形标注 可选临床印象，可以输入步态特征 直接连接打印机，打印病例报告 全中文界面，操作方便 报表标题可更改 可选择任意一次数据进行分析 回放数据时，可以从任意角度观 察三维姿态 可以回看、编辑和打印任意一次 测试的报表 可以进行同一病人的先后数据对 比 可以不同病人之间进行数据对比 GaitWatch步态分析 -数据回放与统计对比 除了三维步态分析功能 GaitWatch革命性的加入了步态训练功能 不仅仅是一个分析仪 还是一个训练仪 传统的三维步态分析，只能在摄像头下面进行步态分析， 无法进行实时训练。而 GaitWatch步态分析仪，由于采用 了无线位置传感器，可以实时进行情景互动训练 步态分析的结果，可以直接指导步行训练参数设定 虚拟 现实步行训练 的优越性 比人类教练更有耐心和一致性 ,患者可以根据自己的情况反复观察模仿练习 减少在真实环境中由错误操作导致的危险 可以提供多种形式的反馈信息 ,使枯燥单调的运动康复训练过程更轻松、更有 趣和更容易 虚拟现实允许用户进行个性化设置 , 将运动训练、心理治疗及功能测评有机地 结合起来 , 针对患者个人的实际情况制定恰当的康复训练计划。 由于虚拟环境与真实世界的高度相似性 , 在虚拟环境中习得的运动技能能更好 的迁移到现实环境中 可以使患者能以自然方式与具有多种感官刺激的虚拟环境中的对象进行交互 虚拟现实步行训练的优越性 GaitWatch系统软件 -运动训练 训练历史记录 多关节联动行走训练 单关节训练 模式切换 GaitWatch步态训练 如果结合医用现有的医用跑步机，便可以成为情景互动跑步机系统，患者在跑步机 上，不再是枯燥的跑步训练活动，而是能够身临其境的进行步行训练。 实时反映速度、步长、步频、时间、距离、心率和脚步位置等全部数据 配有韵律提示，声音和视觉实时生物反馈，便于病人实时调整自身状态 提供标准步态数据实时比较，测试结果与标准值比较，客观评价病人步态训练结 果 多达十几种的训练项目 情景互动和虚拟现实相结合 训练记录会进行保存和对比，增加参 与训练的积极性 可对下肢单个关节进行训练 可对下肢多个关节进行联动训练 可以根据病人步态测试结果进行有针 对性的参数设置和训练 认知训练与运动训练相结合 GaitWatch步态训练 适用科室： 各级医疗机构的康复医学科，骨科，神经 内科、脑外科、老干部科等相关临床科室开 展临床步态分析使用。 各级体育科学研究机构 适用范围： 神经系统疾病评估：脑血管意外、脑外伤、 脊髓疾病、运动障碍疾病、周围神经疾病、 神经系统变性疾病、神经系统遗传性疾病、 脑瘫等疾病的步态运动学分析 和训练 。 运动系统疾病评估：下肢骨折术后、脊髓 损伤术后，下肢损伤术后、下肢周围神经损 伤、关节置换术后、关节炎、髋膝关节疾病、 下腰痛、小儿麻痹后遗症、运动创伤后等疾 病的步态运动学分析 和训练 。 GaitWatch系统的应用 章和电气 -提供创新，高品质的产品和解决方案 核心业务领域 工业控制与测试测量 船舶电气 医疗领域 合资公司 -上海璟和技创机器人有限公司 - 多体位智能下肢康复机器人 全自动机器人步态训练 机器人工作站模式，可以增加不 同设备 虚拟现实的训练模式，感受真实 行走过程 平躺训练和直立训练的完美结合 联系方式 章和电气设备有限公司 电话 : (020) 8234 6488 网址 : Email: 总部地址 : 广州市天河区大观中路 15号 各地办事处详见公司网站 附录 什么是步态分析？ 1 步态的基本参数 步态分析中常用的基本参数包括 步长 、 步宽 、 步幅 、 足角 、 步频 、 步数 、 步速 等。其内涵 是有关行走的生物力学分析所涉及的最基本 知识，是进行步态分析的基本要素。 什么是步态分析？ 2 步态的时相参数 一个步行周期可分为 支撑相 和 摆动相 。 什么是步态分析？ 3 行走时其他关节的活动 在一个步行周期内，身体各部 分都有相应的运动，这些运动对步态研究有重 要意义。 骨盆 ：上下及左右的移动，也有水平面上 的角度转动 髋关节 ：关节屈伸、内收外展、内旋外旋 膝关节 ：关节屈伸、内旋外旋 踝关节 ：关节屈伸、内旋外旋、内翻外翻