一種人體骨關節運動學動態采集系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明本屬于醫療器械技術領域，尤其涉及一種人體骨關節運動學動態采集系統。
【背景技術】
[0002]骨關節損傷與疾病的發生和發展常常伴隨著局部關節運動特征的改變。同時，一些異常的關節活動也可導致疾病的產生。檢測骨關節系統在體的運動學特征，對疾病的科研，診斷，治療以及預后評估等均具有重要意義。
[0003]光學動作捕捉與運動傳感是目前應用較多的運動學檢測方法。但在這些方法中，捕獲運動的光學標志物或物理傳感器均安裝在肢體表面，由于皮膚與骨性結構間存在較大的相對活動，上述方法所獲得的肢體動作信息并不適合精確研究骨關節的在體運動，僅適用于步態分析、人體動力學研究、動畫制作等。
[0004]因此急需一種結構簡單且能快速精確采集人體骨關節的在體運動學的裝置。
【發明內容】
[0005]本發明實施例的目的在于提供一種人體骨關節運動學動態采集系統，旨在提供一種結構簡單且能快速精確采集人體骨關節的在體運動學的裝置。
[0006]本發明實施例是這樣實現的，一種人體骨關節運動學動態采集系統，該系統包括:X軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架、人體支撐踏板、旋轉軸、第一支撐架、第二支撐架、第一 X線球管、第一 X線接收器、第二 X線球管、第二對妾收器、運動捕捉器、運動采集裝置、計算機控制器。
[0007]Y軸移動底座設置在X軸移動底座上，Z軸支撐架設置在Y軸移動底座上，人體支撐踏板獨立設置在地上，旋轉軸設置在Z軸支撐架上，第一支撐架、第二支撐架設置在旋轉軸上，第一X線球管和第一X線接收器設置在第一支撐架上，第二X線球管和第二對妾收器設置在第二支撐架上，運動捕捉器設置在被采集對象上，運動采集裝置設置在旋轉軸上，計算機控制器獨立設置。
[0008]進一步，X軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架能根據計算機控制器給出的信號帶動旋轉軸進行X、Y、Z軸進行移動。
[0009]進一步，運動采集裝置能采集設置在被采集對象上的運動捕捉器的距離，從而將信號發送給計算機控制器，計算機控制器通過運算給出X軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架的移動信號，由于人體支撐踏板獨立設置，所以能夠保證運動捕捉器和運動采集裝置相對靜止。
[0010]進一步，第一支撐架、第二支撐架能夠根據旋轉軸隨意調角度，并且第一支撐架、第二支撐架采用環形臂設置，第一 X線球管、第一 X線接收器、第二 X線球管、第二對妾收器能夠在環形臂上隨意移動。
[0011]進一步，后期的軟件系統通過三維模型一一二維影像的圖像配準，還原受試者運動時骨關節的空間位置關系和運動特征。
[0012]本發明具有的優點和積極效果是:本發明設置有X軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架，能夠根據運動采集裝置能采集設置在被采集對象上的運動捕捉器的距離，從而將信號發送給計算機控制器，計算機控制器通過運算給出軸移動底座、Y軸移動底座、Z軸支撐架的移動信號，由于人體支撐踏板獨立設置，所以能夠保證運動捕捉器和運動采集裝置相對靜止，即保證X線球管和X線接收器焦距不會發生變化。本發明還通過第一支撐架、第二支撐架可進行照射角度的調節，以保證最佳的照射效果。本發明提供了一種結構簡單且能快速精確采集人體骨關節的在體運動學的裝置。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明實施例提供的一種人體骨關節運動學動態采集系統的結構示意圖。
[0014]圖中:1、X軸移動底座;2、Y軸移動底座;3、X軸支撐架;4、人體支撐踏板;5、旋轉軸；6、第一支撐架;7、第二支撐架;8、第一 X線球管;9、第一 X線接收器;10、第二 X線球管；11、第二對妾收器;12、運動捕捉器;13、運動采集裝置;14、計算機控制器。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。
[0016]請參閱圖1:
[0017]如圖1所示，本發明實施例的一種人體骨關節運動學動態采集系統，該系統包括:X軸移動底座1、Y軸移動底座2、X軸支撐架3、人體支撐踏板4、旋轉軸5、第一支撐架6、第二支撐架7、第一 X線球管8、第一 X線接收器9、第二 X線球管10、第二)(接收器11、運動捕捉器12、運動采集裝置13、計算機控制器14。
[0018]Y軸移動底座2設置在X軸移動底座I上，Z軸支撐架3設置在Y軸移動底座2上，人體支撐踏板4獨立設置在地上，旋轉軸5設置在Z軸支撐架3上，第一支撐架6、第二支撐架7設置在旋轉軸5上，第一 X線球管8和第一 X線接收器10設置在第一支撐架6上，第二 X線球管9和第二對妾收器11設置在第二支撐架7上，運動捕捉器12設置在被采集對象上，運動采集裝置13設置在旋轉軸5上，計算機控制器14獨立設置。
[0019]進一步，X軸移動底座1、Y軸移動底座2、X軸支撐架3能根據計算機控制器14給出的信號帶動旋轉軸5進行X、Y、Z軸進行移動。
[0020]進一步，運動采集裝置13能采集設置在被采集對象上的運動捕捉器12的距離，從而將信號發送給計算機控制器14，計算機控制器14通過運算給出X軸移動底座1、Υ軸移動底座2、Ζ軸支撐架3的移動信號，由于人體支撐踏板4獨立設置，所以能夠保證運動捕捉器12和運動采集裝置13相對靜止。
[0021]進一步，第一支撐架6、第二支撐架7能夠根據旋轉軸隨意調角度，并且第一支撐架
6、第二支撐架7采用環形臂設置，第一 X線球管9、第一 X線接收器10、第二 X線球管11、第二 X接收器12能夠在環形臂上隨意移動。
[0022]進一步，后期的軟件系統通過三維模型一一二維影像的圖像配準，還原受試者運動時骨關節的空間位置關系和運動特征。
[0023]當進行人體骨關節運動學動，調整第一X線球管9、第一 X線接收器10、第二 X線球管
11、第二對妾收器12和運動捕捉器13的相對位置，運動采集裝置14會記錄當前的相對位置，之后不管人體骨關節怎樣運動，運動捕捉器12和運動采集器13相對靜止，保證焦距不變，第一 X線球管9、第一 X線接收器10、第二 X線球管11、第二)(接收器12采集影像信息，發送到計算機控制器14，后期的軟件系統通過三維模型一一二維影像的圖像配準，還原受試者運動時骨關節的空間位置關系和運動特征。
[0024]本發明具有的優點和積極效果是:本發明設置有X軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架，能夠根據運動采集裝置能采集設置在被采集對象上的運動捕捉器的距離，從而將信號發送給計算機控制器，計算機控制器通過運算給出軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架的移動信號，由于人體支撐踏板獨立設置，所以能夠保證運動捕捉器和運動采集裝置相對靜止，即保證X線球管和X線接收器焦距不會發生變化。本發明還通過第一支撐架、第二支撐架可進行照射角度的調節，以保證最佳的照射效果。本發明提供了一種結構簡單且能快速精確采集人體骨關節的在體運動學的裝置。
[0025]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種人體骨關節運動學動態采集系統，其特征在于，該系統包括:x軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架、人體支撐踏板、旋轉軸、第一支撐架、第二支撐架、第一 X線球管、第一X線接收器、第二 X線球管、第二對妾收器、運動捕捉器、運動采集裝置、計算機控制器;Y軸移動底座設置在X軸移動底座上，Z軸支撐架設置在Y軸移動底座上，人體支撐踏板獨立設置在地上，旋轉軸設置在Z軸支撐架上，第一支撐架、第二支撐架設置在旋轉軸上，第一 X線球管和第一 X線接收器設置在第一支撐架上，第二 X線球管和第二)(接收器設置在第二支撐架上，運動捕捉器設置在被采集對象上，運動采集裝置設置在旋轉軸上，計算機控制器獨立設置。2.如權利要求1所述的一種人體骨關節運動學動態采集系統，其特征在于，X軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架能根據計算機控制器給出的信號帶動旋轉軸進行Χ、γ、ζ軸進行移動。3.如權利要求1所述的一種人體骨關節運動學動態采集系統，其特征在于，運動采集裝置能采集設置在被采集對象上的運動捕捉器的距離，從而將信號發送給計算機控制器，計算機控制器通過運算給出X軸移動底座、Y軸移動底座、X軸支撐架的移動信號，由于人體支撐踏板獨立設置，所以能夠保證運動捕捉器和運動采集裝置相對靜止。4.如權利要求1所述的一種人體骨關節運動學動態采集系統，其特征在于，第一支撐架、第二支撐架能夠根據旋轉軸隨意調角度，并且第一支撐架、第二支撐架采用環形臂設置，第一 X線球管、第一 X線接收器、第二 X線球管、第二)(接收器能夠在環形臂上隨意移動。5.如權利要求1所述的一種人體骨關節運動學動態采集系統，其特征在于，后期的軟件系統通過三維模型一一二維影像的圖像配準，還原受試者運動時骨關節的空間位置關系和運動特征。
【專利摘要】本發明公開了一種人體骨關節運動學動態采集系統，Y軸移動底座設置在X軸移動底座上，Z軸支撐架設置在Y軸移動底座上，人體支撐踏板獨立設置在地上，旋轉軸設置在Z軸支撐架上，第一支撐架、第二支撐架設置在旋轉軸上，第一X線球管和第一X線接收器設置在第一支撐架上，第二X線球管和第二X接收器設置在第二支撐架上，運動捕捉器設置在被采集對象上，運動采集裝置設置在旋轉軸上，計算機控制器獨立設置。本發明能夠保證運動捕捉器和運動采集裝置相對靜止，即保證X線球管和X線接收器焦距不會發生變化。本發明還通過照射角度的調節，以保證最佳的照射效果。本發明提供了一種結構簡單且能快速精確采集人體骨關節的在體運動學的裝置。
【IPC分類】A61B6/00
【公開號】CN105496434
【申請號】CN201510969981
【發明人】胡光亮, 馬振華, 徐邁
【申請人】青島市市立醫院
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月21日