HB-GAL1401大小鼠步态实时检测分析处理系统

Gait Analysis Lab

    大小鼠步态（gait）是指大小鼠行走时所表现的姿态。HB-GAL1401大小鼠步态实时检测分析处理系统基于原有足迹分析方法(footprint analysis)，运用新技术对足印分析法进行了改进，通过足印图像增强技术采用高速摄像机可以清晰地采集大小鼠行走过程的足印信息，然后利用步态分析系统自动识别分析大小鼠足迹的步行周期、支撑距离、支撑时长、摆动时长、制动时长、推进时长、步频等60余种指标，以此客观、准确和全面地反映动物步态的变化情况。而且HB-GAL1401大小鼠步态实时检测分析处理系统集数据采集、监测、分析、统计处理、绘图制表、打印输出于一体，避免繁重的人工劳动，极大提高实验的自动化程度。HB-GAL1401大小鼠步态实时检测分析处理系统可广泛应用于脑缺血、阿尔茨海默病、帕金森氏病、脑外伤、脊髓损伤、疼痛疾病、关节炎等多种疾病动物模型步态的研究。

一、 系统构成

1. 硬件构成

BW-GAL1401大小鼠步态实时检测分析处理系统硬件系统主要包括：1视频采集分析计算机（1台）、2老鼠步行通道、3高速摄像机、4足迹增强板、5背景增强系统等等。下图为步态分析系统实物图。

2. 软件构成

HB-GAL1401大小鼠步态实时检测分析处理系统软件由视频采集模块和分析模块两部分组成。

如下图：其中蓝色矩形区域为图像实时显示区域。通过点击界面上方视频浏览工作栏，可以完成视频文件播放、倒放、单帧播放等功能。点击视频分析工具栏按钮，可以完成视频分析功能。界面上不同区域，用于显示相应的指标信息。

3. 控制原理

下图为步态实时采集处理硬件系统示意图。实验过程中，将老鼠从步行通道左入口（或右入口）放入步行通道，当老鼠沿通道直行到一定位置，自动触发安装在框架底部的垂直向上拍摄的高速摄像机开始

步态实时采集处理硬件系统示意图：

软件控制流程图：

二、指标评价体系

    HB-GAL1401大小鼠步态实时检测分析处理系统能自动检测丰富全面的评价指标，指标评价体系如下：

1步行周期、2支撑时长、3摆动时长、4支撑时相、5单支撑时相、6双支撑时相、7三支撑时相、8摆动时相、9制动时长、10制动指数、11推进时长、12推进指数、13同源协调性、14同侧协调性、15对侧协调性、16步幅、17左侧步基、18右侧步基、19前肢步宽、20后肢步宽、21足迹面积、22足迹平均面积、23足迹强度、24足迹平均强度、25摆动速度、26瞬时速度、27平均速度、28总速度、29足角、30平均体转角、31体转角标准偏差、32平均侧向移动、33侧向移动标准偏差

三、应用

HB-GAL1401大小鼠步态实时检测分析处理系统集数据采集、监测、分析、统计处理、绘图制表、打印输出于一体，避免繁重的人工劳动，极大提高实验的自动化程度。拥有多项精细的检测指标，功能强大又灵活。可适用于大、中专医学院校，科研单位进行有关脑缺血，阿尔茨海默病，帕金森氏病，脑外伤，脊髓损伤，疼痛疾病，关节炎，肌萎缩，运动损伤等多种疾病的机制研究以及相关药物筛选和作用机制的研究。

本步态分析系统方法建立已发表在SCI期刊Behavioural Brain Research，属于行为学研究方法领域的权威杂志。