Stabilometrická platforma

Stabilometrická platforma (stabiloplatforma, stabilograf ) je zařízení pro analýzu schopnosti člověka ovládat držení těla a poskytovat biologickou zpětnou vazbu o podpůrné reakci. Toto zařízení je pevná (statická) plošina, která je vybavena senzory pro měření síly působící na ni vertikálně pro určení středu tlaku vytvářeného předmětem umístěným na plošině. Stabiloplatforma se používá pro diagnostické účely, léčebnou rehabilitaci nebo trénink , při využití signálů spojených s měřením gravitace a odkazuje na elektromechanické a elektronické měřicí přístroje .

Účel a použití

Stabilometrické platformy se používají k objektivnímu hodnocení lidských podmínek. Toto hodnocení je založeno na kvantitativním měření schopnosti kontrolovat držení těla ve známých stabilometrických testech [1] , například ve variantách Rombergova testu , stejně jako v modifikovaných a nových technikách s biofeedbackem na základě podpůrné reakce, odlišných od tradiční posturografie [2] .

Zařízení měří souřadnice středu lidského tlaku na nosné rovině [3] . Těžiště tlaku je fyzicky spojeno se změnou polohy těžiště člověka, pohybem váhy na opoře - např. z jedné nohy na druhou ve stoji . Pro polohu subjektu „sedí“ nebo „leží“ existují stabilometrické plošiny. Analýza pohybů centra tlaku umožňuje získat objektivní informace o změnách držení těla. Platí tedy údaje o poloze středu tlaku:

  1. pro studie lidských podmínek [4] ;
  2. pro biofeedback [5] [6] .

Aplikace v medicíně:

Aplikace ve sportu:

Aplikace v psychologii, psychofyziologii:

Jak to funguje

Princip činnosti stabilometrického zařízení je založen na měření vertikálních sil působících na snímače síly a vznikajících v důsledku umístění studovaného objektu na nosnou plochu plošiny, výpočtu hmotnosti objektu a souřadnic. místa působení výsledné síly působící ze strany předmětu na nosnou plochu plošiny společného centra tlaku . Platforma stabilometrického zařízení je založena na několika tenzometrech, z nichž je digitální signál přiváděn do počítače, kde speciální program analyzuje změnu souřadnic středu tlaku v průběhu studie podle naměřených dat [18]. .

Na rozdíl od vícesložkových silových platforem , které registrují směr a velikost vícesměrných sil (a lze je použít k analýze chůze , skoků, polohy středu tlaku ), stabilometrických ( jednosložkových ) platforem, jako jednu z možností pro silové plošiny, měřit změny pouze ve vertikálně směřované síle, pak ano, určit polohu středu tlaku pro analýzu držení těla (rovnováha, rovnováha těla) [19] .

Moderní stabilometrická platforma je obvykle připojena k počítači přes sériové datové rozhraní, které zároveň slouží jako zdroj energie. U starších verzí přístrojů byl pro napájení použit samostatný napájecí kabel [20] .

Software

Software pro stabilometrické platformy má různá rozhraní v závislosti na účelu a implementaci výrobci. Obvykle se zobrazují vypočítané indikátory související s pohybem středu tlaku a grafiky (stabilogram, statokineziogram atd.). Programová rozhraní jsou zpravidla sestavena podle vzoru typického pro moderní zařízení [21] a zahrnují kartotéku, nabídku možných testů, nastavení a další součásti uživatelského rozhraní . Programy určené pro rehabilitaci zahrnují také speciální trénink v režimu biofeedback na podpůrnou reakci v různých verzích [22] . Uživatelské vlastnosti a možnosti zařízení do značné míry závisí na funkčnosti softwaru .

Jsou vyvíjena softwarová řešení pro dálkové ovládání stabilometrických přístrojů [23] a jejich integrovaná aplikace (současně, ve spojení s dalšími měřícími zdravotnickými přístroji) pro zvýšení efektivity použití [24] .

Metrologické a technické charakteristiky

Stabilometrické platformy pro zajištění jednotnosti měření jsou pravidelně ověřovány . Aby byly dodrženy deklarované metrologické vlastnosti, jsou zpravidla takové vlastnosti podrobeny kontrole [25] [26] , jako jsou:

Pro dosažení adekvátního výkonu stabiloplatformy požadované při testech a školeních je poskytována vzorkovací frekvence signálu při současné úrovni vývoje základny prvků a softwaru v rozsahu od 30 do 300 Hz [25] . U zastaralých vzorků bylo vzorkování signálu menší, což komplikovalo požadavky na měření, např. prodloužení doby testu [27] .

Moskevský konsensus o stabilometrii a biofeedbacku o podpůrné reakci [28] uvádí následující hlavní metrologické charakteristiky doporučené pro standardizaci:

Hlavní technické vlastnosti doporučené pro normalizaci:

Historie

Analýza lidského držení těla, rovnovážného systému [29] byla aktualizována zejména s rozvojem letectví a kosmonautiky , letectví a kosmické medicíny , což přispělo k vývoji nových přístrojů. Za jednoho z prvních vývojářů stabilometrických platforem je často považován V. S. Gurfinkel [30] , který vytvořil v SSSR na přelomu 60. let 20. století skupinu pro studium neurobiologie řízení motoriky (dnes laboratoř č. 9 na IPTP RAS v čele s Yu. S. Levikem [31] ). Výzkumníci použili většinou experimentální zařízení sestavená v laboratoři. V SSSR byly stabilografy vyvinuty v All-Union Scientific Research Institute of Medical Instrumentation a dalších ústavech [32] , ale nebyly zavedeny do sériové výroby a nebyly široce používány. Počátkem 21. století byla v Ruské federaci organizována první průmyslová výroba stabilografů (stabilometrických platforem) , k čemuž významně přispěl S. S. Sliva [33] [34] . V současné době jsou stabiloplatformy sériově vyráběny řadou ruských společností a jsou také dováženy pro potřeby zdravotnictví a vědy v Ruské federaci. V jiných zemích se sériové stabilometrické platformy rozšířily v 80. letech 20. století s hlavními centry výroby a použití ve Francii , Itálii , USA a dalších [35] .

Poznámky

  1. ↑ Ivanova G. E., Skvortsov D. V., Klimov L. V. Hodnocení posturální funkce v klinické praxi // Bulletin restorativní medicíny. - 2014. - č. 1 . - S. 19-25 .
  2. ↑ Kubryak O. V., Grokhovsky S. S. Praktická stabilometrie. Statické motoricko-kognitivní testy s biofeedbackem na podpůrnou reakci . - M. : Maska, 2012. - 88 s. - ISBN 978-5-91146-686-2 . Archivováno 8. února 2015 na Wayback Machine
  3. ↑ Skvortsov D.V. Stabilometrická studie . - M. : Maska, 2011. - S. 57. - 176 s. - ISBN 978-5-91146-505-6 . Archivováno 2. dubna 2015 na Wayback Machine
  4. ↑ Silina E. V. a kol., 2014 .
  5. ↑ Ustinova K. I., Cherniková L. A., Ioffe M. E., 2001 .
  6. ↑ Romanova M. V. a kol., 2014 .
  7. ↑ Krivoshey I. V., Shinaev N. N., Skvortsov D. V., Talambum E. A., Akzhigitov R. G. Posturální rovnováha u pacientů s hraničními duševními poruchami a její korekce biofeedbackem a cvičební terapií  // Russian Journal of Psychiatry . - 2008. - č. 1 . - S. 59-66 .
  8. ↑ Ministerstvo zdravotnictví Ruské federace. Standardy specializované péče (odkaz nepřístupný) . Staženo 29. listopadu 2017. Archivováno z originálu 19. února 2015. 
  9. ↑ Ministerstvo zdravotnictví Ruské federace. Vyhláška Ministerstva zdravotnictví Ruské federace ze dne 29. prosince 2012 č. 1705n „O postupu při organizování léčebné rehabilitace“ . Vyhláška Ministerstva zdravotnictví Ruské federace č. 1705 (29. prosince 2012). Datum přístupu: 29. listopadu 2017.
  10. ↑ Paillard T. a kol. Posturální výkon a strategie v unipedálním postoji fotbalistů na různých úrovních soutěže  // J. Athl. Vlak.. - 2006. - T. 41 , č. 2 . - S. 172-176 .
  11. ↑ Ovečkin A. M., Stepanov A. D., Cherenkov D. R., Shestakov M. P. Vliv koordinačních schopností na technickou a taktickou připravenost vysoce kvalifikovaných hokejistů  // Bulletin of the Southern Federal University. Technická věda. - 2009. - T. 9 , č. 98 . - S. 203-206 .
  12. ↑ Volkov A. N., Mikhailov M. A., Pavlov N. V. Studie koordinační struktury nárazových akcí boxerů pomocí metod stabilometrie  // Bulletin of Sports Science. - 2013. - č. 3 . - S. 55-58 .
  13. ↑ Priymakov A. A., Eider E., Omelchuk E. V. Stabilita rovnováhy ve vertikálním postoji a kontrola dobrovolného pohybu u sportovců-střelců v procesu výroby a střelby na cíl  // Tělesná výchova studentů. - 2015. - č. 1 . - S. 36-42 .
  14. ↑ Safonov V. K., Ababkov V. A., Verevochkin S. V., Voit T. S., Uraeva G. E., Potemkina E. A., Shaboltas A. V. Biologické a psychologické determinanty reakce na sociální situace stresu  // Bulletin of the South Ural State University. - 2013. - V. 6 , č. 3 . - S. 82-89 .
  15. ↑ Zimmermann M, Toni I, de Lange FP. Postoj těla moduluje akční vnímání // J. Neurosci .. - 2013. - V. 33 , č. 14 . - S. 5930 .
  16. ↑ Kubryak O. V., Grokhovsky S. S. Změny parametrů vertikálního držení těla při demonstraci různých obrázků  // Fyziologie člověka. - 2015. - T. 41 , č. 2 . - S. 60 .
  17. ↑ Maslennikova E. I. Inovativní metodika posuzování utváření a projevů mentálních představ v procesu vzdělávací a profesní činnosti  // Innovations in Education. - 2012. - č. 4 . - S. 79-86 .
  18. ↑ Sliva S. S. Domácí počítačová stabilografie: Inženýrské standardy, funkční schopnosti a oblasti použití  // Biomedicínské inženýrství. - 2005. - T. 39 , č. 1 . - S. 31-34 . Archivováno z originálu 12. června 2018.
  19. ↑ Dias a kol. Platnost nové stabilometrické silové platformy pro hodnocení posturální rovnováhy  // Revista Brasileira de Cineantropometria e Desempenho Humano. - 2011. - V. 5 , č. 13 . - S. 367-372 . Archivováno z originálu 2. dubna 2015.
  20. ↑ Terekhov Y. Stabilometrie jako diagnostický nástroj v klinické medicíně  // Can. Med. Doc. J .. - 1976. - T. 115 , č. 7 . - S. 631-633 .
  21. ↑ Ferreira O. E. V. Etapy vývoje rozhraní a interaktivity  // Problémy moderní vědy. - 2012. - č. 5-2 . - S. 223-228 .
  22. ↑ Zijlstra a kol. Biofeedback pro trénování úloh rovnováhy a mobility u starších populací: systematický přehled  // J. Neuroeng. Rehabilitace.. - 2010. - T. 7 . - S. 58 .
  23. ↑ Grokhovsky S. S., Kubryak O. V., Filatov I. A. Architektura síťových lékařských systémů pro hodnocení funkce rovnováhy (stabilometrie) a komplexní hodnocení stavu člověka  // Informační-měřicí a řídicí systémy. - 2011. - T. 9 , č. 12 . - S. 68-74 .
  24. ↑ Istomina T.V., Filatov I.A., Safronov A.I., Puchinyan D.M., Kondrashkin A.V., Istomin V.V., Zagrebin D.A., Karpitskaya S.A. Vícekanálový síťový analyzátor biopotenciálů pro dálkové ovládání rehabilitace pacientů s posturálním deficitem  // Lékařská technologie. - 2014. - č. 3 . - S. 9-14 .
  25. ↑ 1 2 Grokhovsky S.S., Kubryak O.V., 2014 .
  26. ↑ Scoppa F., Capra R., Gallamini M., Shiffer R. Standardizace klinické stabilometrie: základní definice - akviziční interval - vzorkovací frekvence  // Gait Posture. - 2013. - T. 37 , č. 2 . - S. 290-292 . - doi : 10.1016/j.gaitpost.2012.07.009 . Archivováno z originálu 24. září 2015.
  27. ↑ Gagey P. M., Bizzo G. La mesure en Posturologie  (francouzsky) (4. ledna 2001). Získáno 4. května 2015. Archivováno z originálu dne 20. června 2015.
  28. ↑ Moskevský konsenzus o využití stabilometrie a biofeedbacku na podporu reakce v praktickém zdravotnictví a výzkumu . Výzkumný ústav normální fyziologie P. K. Anokhina (2017). Získáno 26. listopadu 2017. Archivováno z originálu 1. prosince 2017.
  29. ↑ Gurfinkel V. S., Isakov P. K., Malkin V. B., Popov V. I. Koordinace držení těla a pohybů u mužů za podmínek zvýšené a snížené gravitace  // Bulletin experimentální biologie a medicíny. - 1959. - T. 11 , č. 48 . - S. 12-18 . Archivováno z originálu 19. května 2015.
  30. ↑ Gurfinkel V.S., Kots Y.M., Shik M.L. Regulace lidského držení těla . - M. : Nauka, 1965. - 256 s. Archivováno 18. února 2015 na Wayback Machine
  31. ↑ IPPI RAS. Laboratoř č. 9 . Získáno 8. 5. 2015. Archivováno z originálu 18. 5. 2015.
  32. ↑ Patentová základna SSSR . Získáno 4. 5. 2015. Archivováno z originálu 2. 4. 2015.
  33. ↑ Sliva S. S. Domácí počítačová stabilografie: Inženýrské standardy, funkční schopnosti a oblasti použití  // Biomedicínské inženýrství. - 2005. - T. 39 , č. 1 . - S. 31-34 . Archivováno z originálu 12. června 2018.
  34. ↑ Sliva S. S. Úroveň rozvoje a schopností domácí počítačové stabilografie  // Izvestiya of the Southern Federal University. Technická věda. - 2002. - V. 5 , č. 28 . - S. 73-81 .
  35. ↑ Gage P.-M., Weber B. Posturologie. Regulace a nerovnováha lidského těla. - Petrohrad. : SPbMAPO, 2008. - 214 s. - ISBN 978-5-98037-123-4 .

Literatura

Odkazy