Posturografie
Posturografie je vyšetření funkce rovnovážného ústrojí. V zásadě se dělí na statickou a dynamickou. U statické posturografie se často setkáváme s názvem stabilometrie.
Info
[editovat]Základní pojmy
[editovat]- w:en: Center of mass, w: Těžiště
- w:en: Center of pressure (terrestrial locomotion)
- w:en: Romberg's test
Při vyšetřování funkce na stabilometrické plošině jsou důležité následující pojmy:
Těžiště (COM = Centre of Mass) je pojem, běžně známý z fyziky, jako bod, ve kterém si můžeme představit soustředěnu veškerou tíhu tělesa. Tělese, upevněné pouze v tomto bodě jako na čepu, se nachází v rovnovážné poloze volné. Vedeme-li těžištěm svislici a čep umístíme na ní v místě nad těžištěm, pak těleso na něm upevněné se nachází v rovnovážné poloze stabilní: po vychýlení z této polohy se těleso opět vlivem gravitace vrací zpět do rovnovážné polohy (např. cvičenec, visící volně na hrazdě). Pokud se čep nachází pod těžištěm, potom se jedná o polohu labilní (vratkou), kdy libovolně malá výchylka tělesa je působením gravitace zesilována a dochází de facto k pádu tělesa. Tímto jednoduchým modelem bychom si mohli přiblížit situaci stojícího člověka při absenci dalších, rovnovážných mechanismů.
Vertikální projekce COM směrem na podložku (tj. průsečík svislice s podložkou) se nazývá COG (Centre of Gravity). V labilně rovnovážném stavu se tento bod nachází na stejném místě jako COP (Centre of Pressure), ve kterém působí reakce podložky proti tíze těla. Podle Newtonova zákona akce a reakce jsou v tomto případě obě síly (tíhová a reakční) vyjádřeny dvěma vektory stejné absolutní velikosti, ale opačných směrů, ležících v jedné přímce.
Pokud dojde k vychýlení tělesa z této labilní rovnovážné polohy, pak se svislý průmět tíhového vektoru COG vzdálí od COP, oba vektory se stanou mimoběžnými a vytvoří dvojici protisměrných sil, vzdálenost jejichž vektorů (tj. vzdálenost COG a COP) vytvoří kroutící moment o velikosti
M = G . d
kde M je velikost momentu [Nm], G je tíha tělesa [N] a d je distance mezi COP a COG [m].
M je tedy tíhový moment, který se snaží povalit těleso, opřené pouze v jednom bodě COP v případě, že COG je vychýlen. K povalení ovšem nedojde okamžitě, neboť okamžitému povalení brání setrvačné síly, přesněji moment setrvačnost I [kg.m^2] tělesa, otáčejícího se kolem bodu COP. Analogicky se Newtonovou pohybovou rovnicí translačního pohybu u rotačního pohybu platí:
M = I . alpha
kde alpha [rad.s-2] je otáčivé zrychlení, které otáčivý moment M tělesu o momentu setrvačnosti I udílí.
Pokud bychom takto modelovali případ rigidního tělesa, upevněného čepem k podložce, pak by v průběhu času docházelo k neustálému zvětšování distance d, tím ke zvětšování momentu M a tím i ke stále rostoucímu otáčivému zrychlení aplha, což by ve svém důsledku nutně vedlo k pádu tělesa na podložku.
Aby se zabránilo pádu stojícího člověka, působí při stoji mechanismy, které neustále aktivně přemisťují bod COP v okolí bodu COG, takže výsledný moment M neustále mění svou velikiost i směr; zvyšující se otáčivé zrychlení je vzápětí vyrovnávano přesunem COP tak, že výsledný moment se snaží působit proti tomuto zrychlení a tím zabránit pádu. Ke konečnému vyrovnání ovšem nikdy staticky nemůže dojít a tak výsledkem těchto rovnovážných mechanismů jsou mírné oscilace celého tělesa kolem rovnovážné polohy.
Hardware
[editovat]Pro vyšetření se používá posturografická plošina neboli stabilometrická plošina. (Nesprávný název je balanční plošina, což je výraz používaný spíše pro dynamickou posturografii.)
Force Platform Kit
[editovat]Wii Balance Board
[editovat]- w:en: Wii Balance Board
- w:de: Wii#Eingabegerät „Wii Balance Board“
- Item No.: TYW-1116
- https://itglobal.in/product/balance-board-nintendo-wii-fit-tyw-1116/
Windows
[editovat]Jak tu plošinu připojit přes windows
- https://www.google.com/search?q=wii+fit+windows+10
- https://www.google.com/search?q=wii+fit+windows+10+science
- https://www.researchgate.net/post/How_can_I_measure_static_balance_with_Nintendo_Wii_Fit_balance_board
- http://posturography.nrhb.webs.upv.es/
- https://www.youtube.com/watch?v=ywGDIY4Psgw
- https://www.julianloehr.de/educational-work/hid-wiimote/ HID Wiimote – A Windows Device Driver for the Nintendo Wii Remote (Bachelor Thesis)
- youtu.be/f_3OM4gioRc
- https://www.youtube.com/watch?v=ywGDIY4Psgw
- http://posturography.nrhb.webs.upv.es/
Ve Win 10:
Připojení přes Bluetooth, spárování:
- Control Panel
- Devices and Printers
- Měl by se hlásit jako: Nintendo RVL-WBC-01
- Nám se hlásí jako: HomeBalance
- Devices and Printers
Stáhneme setup program: PosturographyTestSetup_v1,0.exe (110MB) Po instalaci:
- Posturography test
- WiiBalanceBoardConnector - pro automatizované připojení
Searching for bluetooth devices Devices sync: 0
Posturography test tím pádem chce znova instalovat vše.
Using the Wii Balance Board(TM) as a Low-Cost VR Interaction Device
[editovat]by Gerwin de Haan, Eric J. Griffith and Frits H. Post.
- https://web.archive.org/web/20111203050051/http://graphics.tudelft.nl/Projects/WiiBalanceBoard
- https://web.archive.org/web/20111203050051/http://www.youtube.com/watch?v=GHlrl_LQGOk
- http://www.youtube.com/watch?v=GHlrl_LQGOk
- https://www.youtube.com/watch?v=lKUDU9lE--E
Reference
[editovat]WINTER, D A. Human balance and posture control during standing and walking. Gait & posture, December 1995, Vol. 3, s. 193–214. (anglicky)