updated 11:07 PM CEST, Oct 17, 2018
Na żywo:
A+ A A-

Rozwiązanie ze świata gier komputerowych może wspomóc diagnostykę urazów

  • Napisane przez Nauka w Polsce
  • Dział: Nauka
Rozwiązanie ze świata gier komputerowych może wspomóc diagnostykę urazów Fot. Fotolia

Stosowany w tworzeniu gier komputerowych czy filmów System Motion Capture można wykorzystać jako rozwiązanie wspomagające diagnostykę urazów kolan u tancerzy czy sportowców - przekonują naukowcy z Politechniki Łódzkiej po badaniach zawodowych tancerzy.

System Motion Capture to rozwiązanie kojarzone dziś najczęściej z produkcją gier komputerowych czy filmów. Pozwala on na przechwycenie ruchu aktora (robi się to za pomocą specjalnych kamer oraz markerów umieszczonych na stroju, który aktor ma na sobie), zapisanie go na dysku komputera, a następnie - przypisanie tego ruchu do postaci stworzonej na komputerze. Spektakularnym efektem wykorzystania tego systemu jest np. postać Golluma w serii "Władca Pierścieni".

Dla tego rodzaju rozwiązań naukowcy często znajdują nowe zastosowania. Dr inż. Radosław Bednarski z Zakładu Grafiki Komputerowej i Multimediów Instytutu Informatyki PŁ podkreślił, że pomysł narodził się z chęci sprawdzenia, do czego może przydać się system Motion Capture - poza zastosowaniami w grach komputerowych czy w filmie.

Naukowcy proponują wykorzystanie go do badania ruchu u tancerzy i sportowców. Chodzi o badanie, które z jednej strony pozwala ocenić stopień poprawności wykonywanych ruchów, z drugiej - sprawdzić, czy stan motoryczny pacjenta po urazie wrócił do stanu sprzed kontuzji. System Motion Capture wydaje się stworzony do takich zastosowań - tym bardziej, że tancerz lub sportowiec w trakcie badania ruchu powinien być aktywny.

Ekspertów interesowało, czy przy badaniu bardzo konkretnych ruchów system potrafi zweryfikować np. to, czy dana osoba ma problemy z układem ruchu (na który składają się mięśnie, więzadła i kości - odpowiedzialne za utrzymanie postawy i sam ruch). Stworzyli więc system, który może wspomagać lekarzy w diagnozowaniu urazów kolan. System był testowany na profesjonalnych tancerzach, przy udziale ortopedów i rehabilitantów.

Rozwiązanie jest przeznaczone dla tancerzy - podkreśla współtwórczyni rozwiązania (a zarazem instruktorka tańca) mgr inż. Adrianna Bielak z Instytutu Informatyki PŁ. I dodaje, że taniec jest dziedziną o dużej ilości wariacji ruchowej. Jednak choć znanych jest wiele technik tanecznych, to istnieje też pewna seria ruchów o ustalonych zasadach znanych wszystkim tancerzom zawodowym.

Jak podkreśliła, taniec - podobnie jak i inne dziedziny sportu czy sztuki performatywnej - trudno jest badać w warunkach statycznych, np. na leżąco. "W przypadku tancerzy badanie ruchu zdecydowanie lepiej się sprawdza w pozycji dynamicznej, czyli w momencie, kiedy tancerz jest aktywny, podobnie jak np. sportowiec. Dlatego chcieliśmy zaproponować pewne rozwiązanie, które wspomoże badania fizjoterapeutów - oraz w stawianiu diagnozy w kontekście urazów stawu kolanowego" - dodała.

Dlaczego wybrano staw kolanowy? Przede wszystkim dlatego, że to jeden z najbardziej kontuzjogennych stawów; nie tylko wśród tancerzy, osób uprawiających sport, czy podejmujących wzmożoną aktywność fizyczną, ale jest to staw bardzo obciążony u każdego człowieka.

Samo rozwiązanie oparte jest o system umożliwiający przechwytywanie ruchu i zmapowanie go do pamięci komputera. Przed badaniem tancerz zakłada specjalny kombinezon, na który nanoszonych jest kilkadziesiąt markerów. "Podczas badania tancerze wykonują serię skodyfikowanych, ustalonych ruchów, w trakcie których w sposób dynamiczny sczytujemy dane związane z biomechaniką ruchu" - wyjaśniła Adrianna Bielak.

Naukowcy wykorzystują w badaniach teorię dynamicznego kąta Q, który – jak wyjaśniła Bielak - określa relacje między bardzo ściśle określonym obszarem stawu biodrowego względem ściśle określonego obszaru stawu kolanowego.

"Dzięki temu, że możemy wykorzystać system przechwytywania ruchu, jesteśmy w stanie określać relacje tego obszaru w stawie biodrowym i kolanowym w sposób dynamiczny, w trakcie ruchu tancerza" - dodała. Do testów wybrano ruchy, które - jak się uznaje - wyjątkowo obciążają stawy kolanowe u tancerzy, ponieważ nie są naturalne. Polegają one na rotacji kości w stawie biodrowym na tyle nienaturalnej, że mogą powodować kontuzje.

Specjaliści z PŁ stworzyli także specjalną aplikację, dzięki której w trakcie badania są w stanie dynamicznie sprawdzić, czy dany ruch (i w której fazie) jest dla badanego tancerza kontuzjogenny.

"Pozwala to fizjoterapeucie określić, że jeżeli tancerz będzie poruszał się w dany sposób, to od pewnego momentu zaczyna się ruch, który może zagrażać jego zdrowiu na przyszłość. Albo w drugą stronę - w przypadku tancerza, który jest po operacji np. rekonstrukcji więzadła w stawie kolanowym, to taki system jest w stanie sprawdzić, czy po tej operacji i po zrośnięciu się wszystkich struktur w stawie kolanowym, może on wrócić do danych ćwiczeń, które spowodowały uraz” - wyjaśniła twórczyni wynalazku.

Obecnie naukowcy z PŁ pracują nad wzmocnieniem tego systemu, poprzez połączenie go z modelem 3D mięśni łydki. „Ponieważ łydka jest związana ze stawem kolanowym, więc będziemy w stanie wzbogacić to rozwiązanie i uzyskać o wiele większe spektrum danych i o wiele dokładniejsze informacje dotyczące stanu badanego tancerza” - oceniła Adrianna Bielak. 

Warszawa

Polityka Prywatności

W celu realizacji obowiązku informacyjnego, zgodnie z art. 13 Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r. poniżej przekazujemy „klauzulę informacyjną” z prośbą o zapoznanie się.


Polityka prywatności i przetwarzania danych osobowych

Administratorem Twoich danych osobowych jest Impresja Studio Promocji z siedzibą w Warszawie, przy ulicy Drewnianej 5 lok. 3,. Poniżej znajdziesz wszelkie niezbędne informacje dotyczące przetwarzania Twoich danych osobowych w związku z realizacją usługi informacyjnej.

2. Dane osobowe przetwarzane są w celu w celu świadczenia usług informacyjnych oraz w celach marketingowych. Podstawą prawną jest art. 6 ust. 1 lit a Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia dyrektywy 95/46/WE - „RODO”).

3. Dane będą przetwarzane w celach marketingowych do momentu wycofania przez Ciebie zgody na takie przetwarzanie.

W zakresie usług Impresja Studio PR Twoje dane będą przetwarzane przez okres, w którym usługi te będą świadczone oraz, w uzasadnionych wypadkach, po zakończeniu ich świadczenia, jednak wyłącznie jeżeli jest dozwolone lub wymagane w świetle obowiązującego prawa np. przetwarzanie w celach statystycznych, rozliczeniowych lub w celu dochodzenia roszczeń. W takim przypadku dane będą przetwarzane jedynie przez okres niezbędny do realizacji odpowiednich celów.

4. Po zakończeniu przetwarzania danych osobowych w pierwotnym celu, dane będą, w uzasadnionych wypadkach, przetwarzane po zakończeniu ich świadczenia, jednak wyłącznie jeżeli jest dozwolone lub wymagane w świetle obowiązującego prawa np. przetwarzanie w celach statystycznych, rozliczeniowych lub w celu dochodzenia roszczeń. W takim przypadku dane będą przetwarzane jedynie przez okres niezbędny do realizacji odpowiednich celów.

5. Podanie danych jest dobrowolne

6. Twoje dane osobowe nie będą przekazywane.

7. Jako administrator Twoich danych, zapewniamy Ci prawo dostępu do Twoich danych, możesz je również sprostować, żądać ich usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także skorzystać z uprawnienia do złożenia wobec Administratora sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych oraz prawa do przenoszenia danych do innego administratora danych. W przypadku wyrażenia dobrowolnej zgody, przysługuje Ci prawo cofnięcia zgody na przetwarzanie danych w dowolnym momencie co nie wpływa na zgodność z prawem przetwarzania, którego dokonano na podstawie zgody przed jej cofnięciem. Informujemy także, że przysługuje Ci prawo wniesienia skargi do organu nadzorującego przestrzeganie przepisów ochrony danych osobowych.

8. Na niniejszej witrynie znajdują się wtyczki społecznościowe serwisu Facebook: „Lubię to”, które są powiązane z serwisem Facebook. Pod naszym artykułami umieszczany jest kod odwołujący się do serwisu Facebook. Używając przycisku „Lubię to”, użytkownik loguje się do serwisu Facebook, w którym obowiązują zasady ochrony prywatności określone przez serwis Facebook.

9. Ta strona zbiera w sposób automatyczny informacje zawarte w plikach cookies i wykorzystuje je w celach statystycznych oraz do usprawnienia funkcjonowania serwisu. Pliki Cookiem są też zbierane przez Google Analytics. Pliki cookies są plikami tekstowymi, które przechowywane są w komputerze użytkownika serwisu.

Wykorzystujemy dwa rodzaje plików cookies – tymczasowe i stałe. Pliki tymczasowe przechowywane są do momentu opuszczenia przez Ciebie naszej strony (poprzez wejście na inną stronę, wylogowanie lub wyłączenie przeglądarki). Pliki stałe przechowywane są w Twoim komputerze do czasu ich usunięcia lub przez czas wynikający z ich ustawień.

W każdej chwili możesz dokonać zmiany ustawień swojej przeglądarki, aby zablokować obsługę plików cookies lub każdorazowo uzyskiwać informacje o ich umieszczeniu w swoim urządzeniu. Inne dostępne opcje możesz sprawdzić w ustawieniach swojej przeglądarki internetowej. Większość przeglądarek domyślnie jest ustawione na akceptację zapisu plików cookies w komputerze. Informacje dotyczące ustawień przeglądarek internetowych dostępne są w jej menu (pomoc) lub na stronie jej producenta.

Korzystając z tej strony wyrażasz zgodę na wykorzystywanie cookies zgodnie z ustawieniami Twojej przeglądarki
       

10. Przedstawicielem Administratora jest Tomasz Brzozowski Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.