生物力學中的運動捕捉
使用運動捕捉系統(tǒng)來探索年齡對老年人群步態(tài)和功能性運動特征的影響,開辟新的可能性，并說明了運動捕捉對患者康復的影響。利用這種經(jīng)驗來討論有關如何將運動捕捉技術應用于整個生命科學行業(yè)的示例。
運動捕捉在1970年代后期在生命科學市場上用于步態(tài)分析的。四十多年后，生物力學研究仍然是該技術比較普遍的應用。
如今，運動捕捉技術已成為尖端臨床運動研究的前沿。從幫助傷兵康復改善世界級運動員的形式- 它對研究中心，大學，醫(yī)院和世界各地的私人醫(yī)療實踐的工作是至關重要的。
光學運動捕捉系統(tǒng)可用于多種應用。例如，步態(tài)分析可幫助醫(yī)生對下肢的運動有更深入的了解。在運動控制和神經(jīng)科學領域，運動捕捉技術在治療一系列復雜的神經(jīng)肌肉骨骼損傷（例如腦癱和脊髓膜膨出）的患者方面取得了重大進展。
在運動表演中，運動跟蹤技術已被教練和運動員廣泛應用于各種運動中，從足球到游泳，從網(wǎng)球到高爾夫，從田徑運動到籃球，以及介于兩者之間的幾乎所有事物。運動員和運動員的測量和評估支持教練改進技術，糾正動作以防止受傷并提高表現(xiàn)。如今，這項技術在加速運動員受傷后的重返比賽，確保安全恢復并大程度減少再次受傷的機會方面也發(fā)揮著重要作用。
隨著運動捕捉系統(tǒng)的適應和發(fā)展，它們變得越來越容易使用。對于在廣泛的生物力學領域工作的人來說，運動捕捉是真正的促進者–該工具可為用戶提供更多以數(shù)據(jù)為依據(jù)的方法，以解釋其主題如何移動。該技術的日益普及使醫(yī)療決策者可以獲得比以前更多的數(shù)據(jù)，因此，它不僅有助于改善患者護理質量，而且還有助于改善成千上萬患者和運動員的生活質量。
英國的斯坦福音樂廳可以說是非常先進的康復設施之一。這些實驗室利用運動捕捉技術，虛擬現(xiàn)實，尖端的軟件等，為國防部（MOD）研究人員提供了一些先進精確的工具，可用于評估，治療和研究影響在役軍事人員的關鍵情況和傷害。
該設施的核心是生物力學性能實驗室（BPL），用于研究人類的運動，并能夠記錄下至毫米的標記運動。但是，斯坦福音樂廳也是西歐第一個為臨床和研究應用配備高端沉浸式多傳感器系統(tǒng)的設施。CAREN（計算機輔助康復環(huán)境）是一種結合了虛擬現(xiàn)實，交互式輸入（包括儀表式雙皮帶跑步機，6自由度可移動運動底座，360度投影，環(huán)繞聲和18種運動）的系統(tǒng)攝像頭），使患者能夠超越傳統(tǒng)的康復方法，并嘗試新技術和新場景。
該設施使研究人員可以研究軍事康復的重要領域，同時為患者的多學科團隊提供臨床支持。目標不僅是在住院期間幫助患者，還需要訓練他們了解運動中受傷的情況，以便識別并繼續(xù)康復。
除了實現(xiàn)患者個人康復的目標外，實驗室還充當運動分析和軍事康復研究的關鍵設施。在MOD的支持下，工作人員擁有研究當前和新治療方法的完美設施，其發(fā)現(xiàn)將有助于為將來的康復策略提供信息。
運動捕捉是一個非�？芍貜偷倪^程，只需稍作調整，便可以應用于許多不同的活動-對于運動尤其如此。拉夫堡大學是世界上學習運動最好的場所之一，與英格蘭和威爾士板球委員會（ECB）建立了長期合作關系，并且這兩個組織目前正在共同努力，在這項運動中做出突破性的改變。
學校使用其運動捕捉系統(tǒng)，利用所獲得的知識來理解，預測和突破運動成績的界限，從而提供運動方面的教育，研究和臨床服務。這使歐洲央行可以將科學和體育表現(xiàn)相結合，以指導其教練方法。
歐洲央行采用獨特的個性化培訓制度，推動每個人的業(yè)績表現(xiàn)。運動捕捉系統(tǒng)是保齡球運動員使用的路徑的一部分，有助于發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)人才。該系統(tǒng)通過提供高質量的數(shù)據(jù)和分析來幫助區(qū)分保齡球手的技術方法和原因，以幫助他們變得更快，更熟練并且更不容易受傷。
為此，學院正在開展許多博士研究項目。由于運動捕捉系統(tǒng)的建�？梢詭椭A測驅動步速或傷害的因素，因此可以通過廣泛的研究來驗證這些因素。反過來，這正成為一項重要工作，正在改善整個板球的未來：更新歐洲央行的投球手指南，以最大程度地減少受傷風險。
這項工作還有助于其他運動。該學院圍繞高爾夫，網(wǎng)球和羽毛球技術進行了大量研究，它顯示出巨大的潛力，可以進一步了解和提高運動表現(xiàn)，并減輕傷害風險，從而使更多的受眾受益。
在生命科學行業(yè)如何使用運動捕捉技術進行改變生命的研究方面，給出的示例只是冰山一角，這從根本上改善了患者的身心，心理和情感生活。
技術一直在發(fā)展，而相關的學術研究也在不斷增強我們對人類運動的認識。例如，Optitrack的運動捕捉設備早在之前就已被廣泛用于臨床步態(tài)分析的生物力學模型。盡管有很多優(yōu)點；它還有幾個眾所周知的弱點。相關項目仍處于開發(fā)的早期階段，但代表了運動捕捉在生物力學和生命科學行業(yè)中不斷發(fā)展的作用中嶄新的篇章。
在其他領域，高度先進的慣性捕獲傳感器使得將來自“戶外”的準確，真實的數(shù)據(jù)集成到實驗室中進行進一步研究成為可能，從而為生物力學研究帶來了新的深度。運動捕捉系統(tǒng)的進步還導致數(shù)據(jù)處理流程的自動化程度不斷提高：從標記到事件檢測，生物力學建模，數(shù)據(jù)導出和捕獲后分析。這些進展有助于更多的研究更有效地進行，從而使研究人員和患者受益。
運動捕捉已經(jīng)深入生命科學領域。隨著技術的不斷發(fā)展以及與研究人員和教練的緊密合作，我們將繼續(xù)加深對人體運動的理解。
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