神經(jīng)力學實驗裝置系統(tǒng)（神經(jīng)力學科研裝置）

——人體運動的多尺度神經(jīng)力學模型系統(tǒng)

系統(tǒng)功能概述：

研究人體運動源于神經(jīng)、肌肉和骨骼系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)互動。檢查骨骼、肌肉和神經(jīng)系統(tǒng)的綜合作用，以及它們?nèi)绾蜗嗷プ饔靡援a(chǎn)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(jié)合肌肉、感覺器官、大腦中的模式發(fā)生器和中樞神經(jīng)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(jīng)肌肉和肌肉骨骼功能的潛在機制，對復合神經(jīng)肌肉骨骼系統(tǒng)中神經(jīng)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(jīng)模型。使用的高密度肌電圖 (HD-EMG) 與盲源分離相結(jié)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(jīng)元放電的尖峰列車集合中。開發(fā)的由體內(nèi)運動神經(jīng)元放電驅(qū)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(jīng)控制的肌肉組織如何與骨骼組織相互作用的分析能力前所未有，因此將為了解神經(jīng)肌肉/骨科疾病的病因、診斷和治療開辟新的途徑。

●完整人體運動體內(nèi)運動、動作、機械力協(xié)調(diào)互動的分析系統(tǒng)，全面、系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)檢測分析
●神經(jīng)、肌肉和骨骼系統(tǒng)之間控制、協(xié)調(diào)、互動的分析評估
●骨骼、肌肉和神經(jīng)系統(tǒng)綜合作用運動、動作的實時捕捉、檢查分析
●研究人體、人機運動動作及其與大腦、骨骼、肌肉之間的關系
●結(jié)合肌肉、感覺器官、大腦中的模式發(fā)生器和中樞神經(jīng)系統(tǒng)本身解釋運動的領域
●研究運動神經(jīng)肌肉和肌肉骨骼功能的潛在機制
●復合神經(jīng)肌肉骨骼系統(tǒng)中神經(jīng)機械相互作用等健康問題
●其他神經(jīng)與人體所有運動、動作關聯(lián)問題
●確保組件間協(xié)同工作，為您獨特的研究需求提供全面、系統(tǒng)化、高質(zhì)量捕捉與數(shù)據(jù)分析

神經(jīng)肌肉骨骼模型科研裝置,神經(jīng)運動控制分析系統(tǒng),神經(jīng)肌肉控制人體運動系統(tǒng),神經(jīng)肌肉控制實驗模型,復雜人體運動冗余控制肌肉協(xié)同,跨時空尺度神經(jīng)肌肉骨骼模型系統(tǒng)裝置,仿生肢體肌電控制模型系統(tǒng),機械力實時生物反饋和患者-機器接口,神經(jīng)力學建模,人體運動力學機制分析系統(tǒng)

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（肌電圖）、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，為您獨特的研究需求提供全面、系統(tǒng)化、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)完全同步，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。

生物力學運動監(jiān)測分析系統(tǒng),神經(jīng)肌肉控制實驗裝置,運動感知覺系統(tǒng),人體運動神經(jīng)力學裝置,人體運動神經(jīng)控制分析系統(tǒng),運動協(xié)調(diào)能力評估分析系統(tǒng),Exoskeleton model-based control,神經(jīng)動力學裝置,人體運動力學機制分析系統(tǒng),運動控制與運動訓練系統(tǒng)

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(jīng)控制協(xié)調(diào)。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(jié)構(gòu)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。

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。
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)。
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。
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(jié)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(nèi)的所有模型組件都會隨著身體部分進行縮放。
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。
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。
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(zhuǎn)或股骨前傾。
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。
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。
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。
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(diào)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(diào)理人士的需求量身定制。

運動控制與運動訓練系統(tǒng),實時 EMG 驅(qū)動的肌肉骨骼建模,鍛煉身體協(xié)調(diào)性分析檢測系統(tǒng),體內(nèi)神經(jīng)力學系統(tǒng)裝置,神經(jīng)肌肉控制運動動作分析系統(tǒng),人類神經(jīng)-肌肉-骨骼系統(tǒng),人體運動神經(jīng)信息傳導系統(tǒng),肌肉激活力量調(diào)節(jié)分析系統(tǒng),神經(jīng)機械生理科學實驗裝置,脊髓運動神經(jīng)元放電時間和肌肉骨骼水平

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(diào)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)實和肌電圖擴展運動學和地面力數(shù)據(jù)收集，以調(diào)查有助于平衡和姿勢控制的所有神經(jīng)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?qū)崟r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(diào)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

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6、根據(jù)一個人的步態(tài)模式預測個體的骨骼生長

由于骨骼的病理負荷，許多兒童在成長過程中會出現(xiàn)骨骼畸形
矯正性截骨術，例如去旋轉(zhuǎn)手術，用于矯正過度畸形
兒童骨骼的機械反應提供了一個令人興奮的機會，可以在早期糾正負載環(huán)境，避免骨骼畸形的發(fā)展
我們使用基于神經(jīng)肌肉骨骼和有限元模型的多尺度模擬來預測股骨的生長趨勢，并研究什么樣的負荷特性會導致典型的病理性生長
為了驗證我們的機械生物學生長預測，我們將我們的模擬結(jié)果與從兩次采集的磁共振圖像中獲得的股骨幾何形狀的實際變化進行了比較
調(diào)查臨床干預對肌肉骨骼負荷和股骨生長的影響，使我們能夠確定哪些早期干預有可能使股骨生長正常化

7、增加我們對復雜運動的運動控制的洞察力

從簡單的直立到復雜的運動，肌肉力量對于任何積極的人體運動都是必要的
肌肉由神經(jīng)電指令控制
肌電圖記錄捕捉導致肌肉收縮的電信號，并能為神經(jīng)肌肉控制策略提供見解
中樞神經(jīng)系統(tǒng)被認為使用特定任務的運動模塊，稱為肌肉協(xié)同，來降低運動控制的復雜性
肌肉協(xié)同作用可以從肌電圖記錄中計算出來，并用于運動控制研究
我們使用肌肉協(xié)同分析來研究人類如何完成復雜的運動和學習新的運動任務

4、估計健康和病理人群在不同運動期間的肌肉骨骼負荷

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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
建議進行肌肉強化練習，以防止受傷并加速康復
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
我們使用神經(jīng)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
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
我們的研究結(jié)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

8、多尺度神經(jīng)力學
我們與人類中樞神經(jīng)系統(tǒng)建立了臨床上可行的接口，使我們能夠接觸到神經(jīng)細胞的功能，如脊髓運動神經(jīng)元。我們構(gòu)建了人類神經(jīng)-肌肉-骨骼系統(tǒng)的特定受試者多尺度模型，該模型可以將神經(jīng)記錄轉(zhuǎn)化為對完整運動人體體內(nèi)終機械功能的準確預測。

9、實時神經(jīng)機械建模
當前的臨床生物力學涉及冗長的數(shù)據(jù)采集和耗時的離線分析。我們開發(fā)了用于實時分析完整人體體內(nèi)神經(jīng)肌肉骨骼功能的創(chuàng)新方法。這將推動醫(yī)療技術的發(fā)展，包括內(nèi)部機械力的實時生物反饋和患者-機器接口。

10、基于外骨骼模型的控制
我們開發(fā)了的在線肌肉骨骼建模方案，可以預測個體的神經(jīng)肌肉骨骼系統(tǒng)如何對與殘肢平行連接的可穿戴設備做出反應。我們使用動態(tài)模擬來預測復雜機器人外骨骼的機械功能。這些信息被實時用于為可穿戴機器人創(chuàng)建新的基于模型的控制范例，這些范例可以恢復或增強人類的運動能力。

11、基于假肢模型的肌電控制
我們根據(jù)脊髓運動神經(jīng)元的放電時間和肌肉骨骼水平上新出現(xiàn)的物理行為的準確預測，定義并實驗測試了新的人機界面。這導致了新的基于模式的仿生肢體肌電控制方案。解釋個體神經(jīng)肌肉骨骼系統(tǒng)的人機界面的發(fā)展將為通過仿生可穿戴輔助技術解決臨床相關康復挑戰(zhàn)帶來前所未有的機遇。

12、運動增強技術
在“flex張力項目”的框架下，我們與杜氏親代項目合作，開發(fā)和測試各種技術，用于杜氏肌營養(yǎng)不良癥患者的意圖檢測及其與主動上肢輔助設備的整合。我們的目標是將這些技術轉(zhuǎn)化為用戶，這就是為什么我們的目標是以用戶為中心的設備設計和意圖檢測開發(fā)。我們也對手功能的研究感興趣，尤其是對患有糖尿病的人。

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神經(jīng)肌肉控制是指肌肉對動態(tài)關節(jié)穩(wěn)定性信號的無意識訓練反應。肢體和軀干的運動都是通過這個系統(tǒng)來控制的，它需要為有目的的運動提供正確的信息。神經(jīng)肌肉訓練計劃應解決幾個方面的感覺運動功能和功能穩(wěn)定，以改善客觀功能和減輕癥狀。

神經(jīng)肌肉訓練方法是基于生物力學和神經(jīng)肌肉原理，旨在改善傳感器運動控制和實現(xiàn)功能穩(wěn)定性補償器。與傳統(tǒng)的力量訓練不同，神經(jīng)肌肉訓練強調(diào)運動質(zhì)量，并在所有三個生物力學/運動計劃中強調(diào)對關節(jié)、本體感覺、平衡等多方面的控制

神經(jīng)肌肉運動對周圍關節(jié)肌肉組織的功能表現(xiàn)、生物力學和肌肉激活模式有影響。僅僅恢復機械約束不足以恢復關節(jié)的功能，因為在日常生活和運動中所需的協(xié)調(diào)神經(jīng)肌肉控制機制將被忽略。

感覺運動控制或神經(jīng)肌肉控制是通過協(xié)調(diào)肌肉活動產(chǎn)生受控運動的能力。功能穩(wěn)定性或動態(tài)穩(wěn)定性是指關節(jié)在體力活動中保持穩(wěn)定的能力。

損傷存在于感覺運動系統(tǒng)的不同層次，從感覺輸入到中樞神經(jīng)系統(tǒng)信息的整合和處理，再到執(zhí)行自主運動和維持姿勢控制的運動輸出。有人認為，感覺運動功能障礙也可能在退行性關節(jié)疾病的發(fā)展和進展中發(fā)揮作用。

由疼痛、腫脹、炎癥、關節(jié)松弛和關節(jié)感覺受體損傷等因素引起的神經(jīng)抑制，很可能通過改變脊髓和脊髓上通路的興奮性來阻止肌肉被完全激活

與對照組相比，未受傷的腿部也發(fā)現(xiàn)了感覺運動缺陷，這可能是由于受傷后身體不活動、固有功能差和/或來自受傷關節(jié)的感覺反饋受到干擾以及肌肉激活的抑制作用等因素造成的。

神經(jīng)肌肉運動原理是神經(jīng)肌肉訓練計劃能有效地改善膝關節(jié)問題患者的功能和減輕癥狀。神經(jīng)肌肉訓練將涉及多個關節(jié)和肌肉群在功能性負重姿勢下進行。重點是運動的質(zhì)量和效率。為了改善傳感器運動控制，運動主要在不同位置（如臥、坐、站）的閉合運動鏈中進行，目的是通過肌肉協(xié)同活動獲得低、均勻分布的關節(jié)面壓力。感覺運動功能的幾個方面，如力量、協(xié)調(diào)、平衡和本體感覺，都包含在神經(jīng)肌肉訓練中，但重點可以是，例如，一個運動中的平衡和另一個運動中的力量。其目的是在靜態(tài)和動態(tài)情況下獲得負載節(jié)段的平衡，并在類似于日常生活條件和要求更高的活動的情況下獲得姿勢控制。重點放在每個練習動作的效率和質(zhì)量上。這種訓練是個性化的，因為受傷或患病的人的癥狀和功能限制是不同的。訓練和進展的水平由患者的感覺運動功能來指導，并考慮到與個體和損傷/疾病相關的各種因素。

普拉提對老年人動態(tài)平衡、本體感覺及跌倒恐懼的影響

老年人對跌倒的恐懼是導致老年人喪失獨立性的主要原因，對老年人的身體功能有影響。對老年人來說，失去平衡是另一個重要的公共衛(wèi)生問題，因為老年生活可能會帶來毀滅性的后果，如死亡率增加。由于人口老齡化帶來的人口結(jié)構(gòu)變化，老年人對跌倒的恐懼、動態(tài)平衡和本體感覺已成為一個重要問題。印度拉賈斯坦邦尼姆大學的研究人員調(diào)查對象為62名年齡在65歲至75歲之間的老年人，比較普拉提與傳統(tǒng)療法對老年人動態(tài)平衡、本體感覺及跌倒恐懼的影響。A組受試者被要求進行OTAGO運動計劃作為常規(guī)訓練，B組在進行OTAGO運動計劃的同時進行普拉提運動。用sensamove平衡板測量動態(tài)平衡和本體感覺，用跌倒效能量表（FES）測量跌倒恐懼。采用SPSS軟件包對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。組內(nèi)干預前后均采用配對t檢驗，兩組間各項結(jié)果評分差異有高度顯著性。組間比較采用獨立t檢驗，兩組間各變量差異顯著。該項研究結(jié)果顯示，普拉提與傳統(tǒng)訓練方案均能老年人跌倒恐懼、動態(tài)平衡及本體感覺。然而，普拉提干預被發(fā)現(xiàn)有更大的好處相比，傳統(tǒng)的平衡干預的所有變量。

供應混合動作捕捉測試分析系統(tǒng) http://bioon.com.cn/product/Show_product.asp?id=397665
長期銷售細胞牽張拉伸刺激下電生理特性系統(tǒng) http://www.chem17.com/st430984/product_36524306.html
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