BW-GAL1401大小鼠步態(tài)實時檢測分析處理系統(tǒng)

Gait Analysis Lab

大小鼠步態(tài)（gait）是指大小鼠行走時所表現(xiàn)的姿態(tài)。BW-GAL1401大小鼠步態(tài)實時檢測分析處理系統(tǒng)基于原有足跡分析方法(footprint analysis)，運用新技術(shù)對足印分析法進行了改進，通過足印圖像增強技術(shù)采用高速攝像機可以清晰地采集大小鼠行走過程的足印信息，然后利用步態(tài)分析系統(tǒng)自動識別分析大小鼠足跡的步行周期、支撐距離、支撐時長、擺動時長、制動時長、推進時長、步頻等60余種指標，以此客觀、準確和地反映動物步態(tài)的變化情況。而且BW-GAL1401大小鼠步態(tài)實時檢測分析處理系統(tǒng)集數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測、分析、統(tǒng)計處理、繪圖制表、打印輸出于一體，避免繁重的人工勞動，極大提高實驗的自動化程度。BW-GAL1401大小鼠步態(tài)實時檢測分析處理系統(tǒng)可廣泛應用于腦缺血、阿爾茨海默病、帕金森氏病、腦外傷、脊髓損傷、疼痛、關(guān)節(jié)炎等多種動物模型步態(tài)的研究。

一、 系統(tǒng)構(gòu)成

1. 硬件構(gòu)成

BW-GAL1401大小鼠步態(tài)實時檢測分析處理系統(tǒng)硬件系統(tǒng)主要包括：1視頻采集分析計算機（1臺）、2老鼠步行通道、3高速攝像機、4足跡增強板、5背景增強系統(tǒng)等等。下圖為步態(tài)分析系統(tǒng)實物圖。

2. 軟件構(gòu)成

BW-GAL1401大小鼠步態(tài)實時檢測分析處理系統(tǒng)軟件由視頻采集模塊和分析模塊兩部分組成。

如下圖：其中藍色矩形區(qū)域為圖像實時顯示區(qū)域。通過點擊界面上方視頻瀏覽工作欄，可以完成視頻文件播放、倒放、單幀播放等功能。點擊視頻分析工具欄按鈕，可以完成視頻分析功能。界面上不同區(qū)域，用于顯示相應的指標信息。

3. 控制原理

下圖為步態(tài)實時采集處理硬件系統(tǒng)示意圖。實驗過程中，將老鼠從步行通道左入口（或右入口）放入步行通道，當老鼠沿通道直行到一定位置，自動觸發(fā)安裝在框架底部的垂直向上拍攝的高速攝像機開始

步態(tài)實時采集處理硬件系統(tǒng)示意圖：

軟件控制流程圖：

二、指標評價體系

BW-GAL1401大小鼠步態(tài)實時檢測分析處理系統(tǒng)能自動檢測豐富的評價指標，指標評價體系如下：

1步行周期、2支撐時長、3擺動時長、4支撐時相、5單支撐時相、6雙支撐時相、7三支撐時相、8擺動時相、9制動時長、10制動指數(shù)、11推進時長、12推進指數(shù)、13同源協(xié)調(diào)性、14同側(cè)協(xié)調(diào)性、15對側(cè)協(xié)調(diào)性、16步幅、17左側(cè)步基、18右側(cè)步基、19前肢步寬、20后肢步寬、21足跡*大面積、22足跡平均面積、23足跡*大強度、24足跡平均強度、25擺動速度、26瞬時速度、27平均速度、28總速度、29足角、30平均體轉(zhuǎn)角、31體轉(zhuǎn)角標準偏差、32平均側(cè)向移動、33側(cè)向移動標準偏差

三、應用

BW-GAL1401大小鼠步態(tài)實時檢測分析處理系統(tǒng)集數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測、分析、統(tǒng)計處理、繪圖制表、打印輸出于一體，避免繁重的人工勞動，極大提高實驗的自動化程度。擁有多項精細的檢測指標，功能又靈活?？蛇m用于大、中專醫(yī)學院校，科研單位進行有關(guān)腦缺血，阿爾茨海默病，帕金森氏病，腦外傷，脊髓損傷，疼痛，關(guān)節(jié)炎，肌，運動損傷等多種的機制研究以及相關(guān)**篩選和作用機制的研究。

本步態(tài)分析系統(tǒng)方法建立已發(fā)表在SCI期刊Behavioural Brain Research，屬于行為學研究方法領(lǐng)域的雜志。

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