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HB-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)。HB-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)，運用新技術對足印分析法進行了改進，通過足印圖像增強技術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、準確和全面地反映動物步態(tài)的變化情況。而且HB-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。HB-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、疼痛疾病、關節(jié)炎等多種疾病動物模型步態(tài)的研究。

一、 系統(tǒng)構成

1. 硬件構成

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. 軟件構成

HB-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

    HB-GAL1401大小鼠步態(tài)實時檢測分析處理系統(tǒng)能自動檢測豐富全面的評價指標，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)調性、14同側協(xié)調性、15對側協(xié)調性、16步幅、17左側步基、18右側步基、19前肢步寬、20后肢步寬、21足跡面積、22足跡平均面積、23足跡強度、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平均體轉角、31體轉角標準偏差、32平均側向移動、33側向移動標準偏差

三、應用

HB-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，功能強大又靈活。可適用于大、中專醫(yī)學院校，科研單位進行有關腦缺血，阿爾茨海默病，帕金森氏病，腦外傷，脊髓損傷，疼痛疾病，關節(jié)炎，肌萎縮，運動損傷等多種疾病的機制研究以及相關藥物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域的權威雜志。