神經力學實驗裝置系統(tǒng)（神經力學科研裝置）

——人體運動的多尺度神經力學模型系統(tǒng)

系統(tǒng)功能概述：

研究人體運動源于神經,、肌肉和骨骼系統(tǒng)之間的協(xié)調互動,。檢查骨骼、肌肉和神經系統(tǒng)的綜合作用,，以及它們如何相互作用以產生完成運動任務所需的運動,。
旨在了解運動及其與大腦的關系。結合肌肉,、感覺器官,、大腦中的模式發(fā)生器和中樞神經系統(tǒng)本身的努力來解釋運動的領域。
應用包括了解運動神經肌肉和肌肉骨骼功能的潛在機制,，對復合神經肌肉骨骼系統(tǒng)中神經機械相互作用等緩解健康問題以及設計和控制機器人系統(tǒng),。
該設備開發(fā)綜合多尺度建模方法，包括肌肉,、骨骼和神經模型,。使用的高密度 (HD-EMG) 與盲源分離相結合，將干擾 HD-EMG 信號識別到由同時控制許多
肌肉纖維的脊髓運動神經元放電的尖峰列車集合中,。開發(fā)的由體內運動神經元放電驅動的多尺度肌肉骨骼建模公式,，用于計算所得肌肉骨骼力的高保真估計。
這將使神經控制的肌肉組織如何與骨骼組織相互作用的分析能力,，因此將為了解神經肌肉/骨科疾病的病因,、診斷和治療開辟新的途徑。

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• ●完整人體運動體內運動,、動作,、機械力協(xié)調互動的分析系統(tǒng)，全面,、系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)檢測分析

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• ●神經,、肌肉和骨骼系統(tǒng)之間控制、協(xié)調,、互動的分析評估

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• ●骨骼,、肌肉和神經系統(tǒng)綜合作用運動、動作的實時捕捉,、檢查分析

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• ●研究人體,、人機運動動作及其與大腦、骨骼,、肌肉之間的關系

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• ●結合肌肉,、感覺器官,、大腦中的模式發(fā)生器和中樞神經系統(tǒng)本身解釋運動的領域

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• ●研究運動神經肌肉和肌肉骨骼功能的潛在機制

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• ●復合神經肌肉骨骼系統(tǒng)中神經機械相互作用等健康問題

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• ●其他神經與人體所有運動、動作關聯(lián)問題

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• ●確保組件間協(xié)同工作,，為您*的研究需求提供全面,、系統(tǒng)化、高質量捕捉與數(shù)據(jù)分析

系統(tǒng)特點：

        一套一站式交鑰匙 3-D運動實時捕捉分析系統(tǒng),，旨在同步收集來自各種運動跟蹤器,、EMG（）、測力臺,、手傳感器,、EEG腦電圖、
定量腦電圖(quantitative EEG, qEEG)系統(tǒng),、數(shù)字視頻,、事件標記和其他模擬設備、虛擬現(xiàn)實和觸覺設備的數(shù)據(jù),。
        從豐富的分析工具集合中生成的數(shù)據(jù)可立即通過所有數(shù)據(jù)輸出的圖形顯示進行回放,。 令人驚嘆的 3-D 計算機渲染對象動畫可以被視為骨架、簡筆畫或人形,。集成使用市場上
廣泛的硬件實現(xiàn)對人體運動,、大腦活動、眼球運動,、肌肉募集和作用在身體上的外力的實時測量,。
        確保您選擇的組件協(xié)同工作，為您*的研究需求提供全面,、系統(tǒng)化,、高質量的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)*同步,，與其他組件準確定位,，并通過的計算機
渲染和圖形顯示實時呈現(xiàn)。 數(shù)據(jù)輸出包括所有運動學和動力學數(shù)據(jù),，包括關節(jié)力和力矩,，以及從虛擬環(huán)境同步接收的用戶定義變量。 數(shù)據(jù)可在不需要編程的直觀下拉菜單中使用,。
用戶編寫的腳本可以定義額外的數(shù)據(jù)和事件,，并與統(tǒng)計模塊一起擴展該系統(tǒng)的固有功能。

允許用戶對三維肌肉骨骼圖形進行建模,、動畫制作和測量以及神經控制協(xié)調。肌肉骨骼模型包括骨骼,、肌肉,、關節(jié),、韌帶和其他可由用戶通過圖形界面操縱的物理結構的表示。這些模型可以用來模擬任何數(shù)量的運動,，如步行,、騎自行車、跑步,、跳躍,、舉重和投擲。

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• 動作捕捉導入器–可以導入運動捕捉文件(C3D,、TRB,、TRC)進行回放和測量。它還可以從運動分析系統(tǒng)實時導入數(shù)據(jù),，并在捕獲數(shù)據(jù)時制作三維模型的動畫,。

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• 步態(tài)報告–運動報告工具創(chuàng)建一組運動的報告，包括步態(tài),。這些報告包含平均值,、標準偏差和數(shù)據(jù)比較。對于步態(tài)報告,，該工具計算步態(tài)事件,，并自動將記錄的運動分為左右步幅。包含格式化的Excel圖表,，以便于比較或研究數(shù)據(jù),。

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• 腳本–腳本工具使用命令執(zhí)行腳本，以加載模型和運動數(shù)據(jù),、執(zhí)行動態(tài)模擬以及創(chuàng)建繪圖和報告,。腳本也可用于保存工具設置，以便下次啟動或加載特定模型時恢復這些設置,。

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• 模型縮放–縮放實用程序會根據(jù)靜態(tài)運動捕捉試驗的測量結果,，自動縮放通用模型以匹配任何尺寸的個體。包括肌肉路徑在內的所有模型組件都會隨著身體部分進行縮放,。

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• 肌肉包裹–用戶可以交互定義球體,、橢圓體、圓柱體和鳥居,，以供肌肉肌腱執(zhí)行器包裹,。肌肉路徑會在這些對象上自動計算，從而可以為包裹的肌肉計算肌肉長度,、力量和運動手臂,。

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• 現(xiàn)場直播–只要肌肉的任何屬性發(fā)生變化，肌肉屬性的實時圖就會更新。這允許用戶立即觀察移動附著點,、纏繞對象或任何其他屬性對肌肉長度,、力臂和力的影響。

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• 骨骼變形–用戶可以將骨骼扭曲成新的形狀,，以模擬各種類型的骨骼畸形,，如脛骨扭轉或股骨前傾。

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• 視頻導入/導出–運動數(shù)據(jù)視頻可以在運動動畫期間導入并在虛擬屏幕上播放,。這使得模型動畫和實時視頻的比較變得容易,。視頻也可以從模型窗口導出到AVI文件。

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• 外皮–蒙皮是指鏈接到一個或多個身體部分的三維多邊形表面,。通過鏈接到一個或多個身體部分,，可以使皮膚在關節(jié)移動時變形。皮膚可用于表示解剖皮膚,、肌肉表面,、韌帶或其他表面。它們也可以用紋理貼圖渲染,，以增強真實感,。

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• 圖像使用者界面–更新的用戶界面元素使與模型交互以及更改骨骼、肌肉和其他組件的顯示屬性變得容易,。該系統(tǒng)現(xiàn)在支持“拖放",，可以輕松加載模型或運動數(shù)據(jù)，并執(zhí)行添加骨骼或運行腳本等功能,。

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• OpenSim兼容性–可以與OpenSim連接,，OpenSim是一個開源軟件系統(tǒng)，允許用戶創(chuàng)建和測量運動的動態(tài)模擬,。OpenSim通過提供額外的動力學特性,，包括殘余減少和計算肌肉控制，擴展了該系統(tǒng)的功能,。OpenSim可以導入和導出該系統(tǒng)模型,，允許用戶利用這兩個應用程序的功能。

力量和調節(jié)
提供用于動作捕捉的硬件和軟件的交鑰匙包,，根據(jù)力量和調理人士的需求量身定制,。

之運動平衡評估介紹：

分析和跟蹤受試者生物力學能力的變化，監(jiān)測肌肉募集并分析感覺組織

特點：

1,、立即評估
輸出同步壓力中心和運動學數(shù)據(jù),，以及用戶定義的測量值，包括局部和全局大/小搖擺和運動范圍,。 實時提供此信息,，以便為您的受試者提供即時的表現(xiàn)反饋,。
2、實時生物反饋
通過音調和視覺提示提供實時生物反饋,，以跟蹤和擴展任何身體部位的運動范圍,。 監(jiān)測肌肉募集的時間和存在以優(yōu)化平衡策略。

3,、集成外圍數(shù)據(jù)
通過同步腦電圖、眼動追蹤,、數(shù)字參考視頻,、虛擬現(xiàn)實和擴展運動學和地面力數(shù)據(jù)收集，以調查有助于平衡和姿勢控制的所有神經肌肉因素,。 可以隨時間添加硬件以擴展功能,。 所有數(shù)據(jù)源都可以同步收集，也可以通過單擊按鈕單獨收集,。

4,、分析
利用 該系統(tǒng) 的非線性分析功能，例如熵和分形維數(shù),，可以更完整地評估穩(wěn)定性,。

5、動態(tài)跑步機控制
使用 該系統(tǒng) 的雙向實時接口控制 Bertec 的儀表跑步機,，以控制皮帶速度,。 根據(jù)運動學數(shù)據(jù)修改皮帶速度以進行自定步調步行和跑步，或在數(shù)據(jù)收集期間應用用戶定義的擾動以評估姿勢控制

之肌肉建模分析介紹：集成肌肉模型采集的運動捕捉數(shù)據(jù)分析肌肉力量和力矩,。

分析出被測者的肌肉纖維類型,、狀態(tài)、適應潛力等指標從而評判被測者適合哪種類型的運動,；還可以準確測量被測肌肉的疲勞度,，監(jiān)測肌肉疲勞恢復情況所需要的時間，從而科學合理制定訓練計劃和強度,；并從測試中可分析得出,，左右兩側肌肉是否對稱，狀態(tài)是否正常,，在運動員訓練或是比賽前,，規(guī)避受傷風險，不會給測試者帶來任何傷害和影響,，還可在受傷后直接選取受傷部位得到受傷肌肉的具體信息,，根據(jù)信息，可以很準確判斷肌肉受傷情況并制定康復計劃流程,，幫助縮短康復所需要的時間

建模變得容易
直接從從標記,、I M U,、電磁跟蹤器和 C 3 D 文件收集的運動捕捉數(shù)據(jù)中生成肌肉模型。
用戶自定義 & 導入模型
導入 O p e n S i m 模型,，定義您自己的模型或修改現(xiàn)有模型,。 使用主題設置中的數(shù)據(jù)使您的模型特定于主題
數(shù)據(jù)分析和可視化
對肌肉應用顏色和不透明度以可視化募集水平。繪制單個肌肉力量以了解單個肌肉的相對貢獻和排序,。 比較肌肉力矩和外部關節(jié)力矩,。 通過比較內部肌肉力矩與總關節(jié)力矩的總和來分析優(yōu)化的質量。
靈活堅固
使用您現(xiàn)有的收集方法,。 該系統(tǒng)自動將在該系統(tǒng)中收集的運動學和動力學數(shù)據(jù)鏈接到肌肉模型靜態(tài)優(yōu)化程序,。 優(yōu)化力或激活。

允許用戶對三維肌肉骨骼圖形進行建模,、動畫制作和測量以及神經控制協(xié)調,。肌肉骨骼模型包括骨骼、肌肉,、關節(jié),、韌帶和其他可由用戶通過圖形界面操縱的物理結構的表示。這些模型可以用來模擬任何數(shù)量的運動,，如步行,、騎自行車、跑步,、跳躍,、舉重和投擲。

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• 動作捕捉導入器–可以導入運動捕捉文件(C3D,、TRB,、TRC)進行回放和測量。它還可以從運動分析系統(tǒng)實時導入數(shù)據(jù),，并在捕獲數(shù)據(jù)時制作三維模型的動畫,。

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• 腳本–腳本工具使用命令執(zhí)行腳本，以加載模型和運動數(shù)據(jù),、執(zhí)行動態(tài)模擬以及創(chuàng)建繪圖和報告,。腳本也可用于保存工具設置,，以便下次啟動或加載特定模型時恢復這些設置。

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• 模型縮放–縮放實用程序會根據(jù)靜態(tài)運動捕捉試驗的測量結果,，自動縮放通用模型以匹配任何尺寸的個體,。包括肌肉路徑在內的所有模型組件都會隨著身體部分進行縮放。

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• 肌肉包裹–用戶可以交互定義球體,、橢圓體,、圓柱體和鳥居，以供肌肉肌腱執(zhí)行器包裹,。肌肉路徑會在這些對象上自動計算,，從而可以為包裹的肌肉計算肌肉長度、力量和運動手臂,。

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• 現(xiàn)場直播–只要肌肉的任何屬性發(fā)生變化，肌肉屬性的實時圖就會更新,。這允許用戶立即觀察移動附著點,、纏繞對象或任何其他屬性對肌肉長度、力臂和力的影響,。

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• 骨骼變形–用戶可以將骨骼扭曲成新的形狀,，以模擬各種類型的骨骼畸形，如脛骨扭轉或股骨前傾,。

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• 視頻導入/導出–運動數(shù)據(jù)視頻可以在運動動畫期間導入并在虛擬屏幕上播放,。這使得模型動畫和實時視頻的比較變得容易。視頻也可以從模型窗口導出到AVI文件,。

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• 外皮–蒙皮是指鏈接到一個或多個身體部分的三維多邊形表面,。通過鏈接到一個或多個身體部分，可以使皮膚在關節(jié)移動時變形,。皮膚可用于表示解剖皮膚,、肌肉表面、韌帶或其他表面,。它們也可以用紋理貼圖渲染,，以增強真實感。

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• 圖像使用者界面–更新的用戶界面元素使與模型交互以及更改骨骼,、肌肉和其他組件的顯示屬性變得容易,。該系統(tǒng)現(xiàn)在支持“拖放"，可以輕松加載模型或運動數(shù)據(jù),，并執(zhí)行添加骨骼或運行腳本等功能,。

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• OpenSim兼容性–可以與OpenSim連接，OpenSim是一個開源軟件系統(tǒng),，允許用戶創(chuàng)建和測量運動的動態(tài)模擬,。OpenSim通過提供額外的動力學特性,，包括殘余減少和計算肌肉控制，擴展了該系統(tǒng)的功能,。OpenSim可以導入和導出該系統(tǒng)模型,，允許用戶利用這兩個應用程序的功能。

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• 由于不適當?shù)闹貜瓦\動導致的肌肉骨骼系統(tǒng)的過度負荷會導致?lián)p傷

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• 建議進行肌肉強化練習,，以防止受傷并加速康復

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• 許多鍛煉和康復建議是基于專家意見,，而不是基于證據(jù)的研究

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• 我們使用神經肌肉骨骼模擬來增加我們關于運動和鍛煉對肌肉骨骼系統(tǒng)負荷的影響的知識

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• 在我們的運動分析實驗室，我們收集和分析來自不同人群的數(shù)據(jù),，包括運動員,，例如和業(yè)余舞蹈演員、肥胖兒童和健康成人

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• 我們的研究結果可能有助于預防未來的傷害,，并設計基于證據(jù)的康復計劃

更多詳細方案,，請咨詢產品顧問：李經理，
  

我公司另外同一站式細胞組織材料生物力學和生物打印等生物醫(yī)學工程科研服務-10年經驗支持,