一个椎体一个椎体

在德国，背痛是请病假的主要原因之一，通常是由于缺乏锻炼、工作中单方面的压力和超重引起的。伴随着肌肉和韧带的紧张，甚至脊柱和椎间盘的磨损。原因也可能是骨质疏松症、慢性炎症疾病或脊柱畸形，如脊柱侧弯。创新的四维人体静力学测量系统可用于精确诊断。DIERS国际有限公司(德国)能够快速和高分辨率的光学测量人体背部，脊柱和骨盆的DIERS formmetric 4D -非接触式和无辐射。一个动态版本和额外的模块，以确定颈椎的灵活性或步态分析，以及腿轴测量，使该系统成为一个紧凑的运动分析实验室。多达5个相机单元集成，配备了IDS成像开发系统有限公司的uEye工业相机。

应用程序
DIERS形状测量产品系列提供了关于身体静力学和姿势的客观和定量分析的广泛临床问题的答案。畸形，如脊柱侧弯和所有形式的脊柱畸形可以可视化，并可以进行各种各样的进展检查。通过这种方式，整形外科医生等用户可以检测肌肉系统的不平衡或现有的姿势缺陷。测量是静态进行的，即患者站在系统前面。


用DIERS formmetric 4D进行反向扫描

DIERS测量技术在物理上是基于三角测量原理的。光投影仪将线条网格投射到患者的背部，并由摄像机记录下来。计算机软件分析线曲率，并使用摄影测量(图像测量)的方法生成表面的三维图像，类似于虚拟石膏模型。这种检查对病人来说是快速的，绝对无辐射和非接触式的。加上仅1.5 × 3米的小空间要求，确保了较高的经济效益。

与其他系统相比，DIERS formetric不仅提供了背部的表面模型，而且还提供了脊柱的3D模型，无需使用反射标记。它独立地重建了脊柱的空间轨迹和骨盆的位置。此外，与3D方法相比，4D技术(3D +时间组件)具有非常高的准确性，并显著提高了临床信息价值。通过对一系列测量进行平均，可以将检查过程中微小身体运动对结果的影响降至最低。此外，测量序列可以进行姿态分析和功能研究。



脊柱表面，高度图，脊柱弯曲度和条状投影(f.l.t.r)


整体运动分析的附加组件
为了能够在运动中进行检查，该公司还拥有动态版本的DIERS成形系统，DIERS 4D运动®。病人在跑步机上跑步。使用最新的投影和摄像技术(每秒60张图像)和专门开发的软件，可以测量行走过程中脊柱和骨盆的复杂相互作用，并在移动图像中显示。这使得分析椎体旋转以及创建脊柱运动模型成为可能。矫正如脊柱矫直或腿长补偿，例如通过使用鞋内垫，可以模拟。



动态脊柱测量

额外的模块增加了应用范围，直到一个紧凑的运动分析实验室。使用可选的摄像模块DIERS腿轴后方和横向用于基于视频的腿轴几何分析，例如，可以确定和记录姿势和运动序列中的不对称。系统软件检测应用于患者的反射标记，并计算运动模式(动态)和角度(静态和动态)。在脚和姿势矫正的情况下，对腿轴的影响可以直接显示和检查。



视频步态分析和腿轴测量


加上“颈椎”模块，颈椎的活动也可以被三维记录。测量数据和不对称图形显示，并可进行分析。测量过程使用特殊的头罩进行。DIERS formmetric 4D系统需要一个额外的颈椎模块摄像系统。

作为一个高端解决方案，整体运动分析在运行速度高达30公里/小时，DIERS 4D高性能实验室也提供给用户。这里的核心技术也是DIERS formetric 4D背部和脊柱测量设备，结合4个快速，强大的IDS摄像机从各个角度对腿部进行视频步态分析，以及一个带有集成脚压测量板的跑步机。所有设备结合起来，可同时测量全身。


整体运动分析在运行速度高达30公里/小时


随着这些和其他测量系统的集成，第一次有可能全面地观察人类肌肉骨骼系统中复杂的生物力学相互作用。使用范围从医学诊断到训练治疗和运动科学。它能够检测脊柱侧弯，骨盆倾斜和旋转，骨质疏松症和关节病的进展控制，以及神经系统检查(例如Romberg测试)，姿势测试(Matthiass测试，火烈鸟测试)等等。每部设备使用来自IDS的最多5个uEye CP工业摄像机。“我们在我们的单位使用UI-3040CP和UI-3240CP。两种型号的USB 3接口和速度都让我们深信不疑，”Diers国际有限公司董事总经理兼首席执行官Christian Diers解释道。

每台设备最多可使用5个uEye摄像头
uEye CP代表“Compact Power”，由于其具有全面像素预处理的高水平功能和仅29 x 29 x 29 mm的小尺寸，适用于各种工业应用。内部120 MB的图像存储缓冲图像序列也有资格多相机系统。USB 3.0摄像头可实现420 MByte/s的高数据速率、低CPU负载和易于集成。用户可以从索尼、CMOSIS、e2v和ON Semiconductor等制造商提供的大量现代CMOS传感器中进行选择，具有广泛的分辨率。

UI-3040CP-M-GL Rev. 2型号即使在低光或拍摄快速移动的主题时也能获得出色的图像质量。索尼Pregius系列集成的IMX273全局快门CMOS传感器因其图像质量、高灵敏度和宽动态范围而得分特别高。3.45µm像素的分辨率为1.57 MPixel (1448 x 1086 px)，达到令人印象深刻的243 fps。这使得相机非常适合经典的工业应用，如表面检测，但也适用于医疗技术中的详细图像评估


UI-3240CP-M-GL Rev.2是一款特别强大的工业相机，配备e2v 130万像素CMOS传感器。该传感器是IDS产品组合中最敏感的传感器之一。除了出色的光灵敏度外，该相机还具有许多附加功能:例如，传感器提供了两种全局和卷帘式快门，可在操作过程中切换，从而为改变要求和环境条件提供最大的灵活性。


摄像模块DIERS腿轴后侧高性能

这两种型号都可以轻松集成到客户应用程序中，Christian Diers证实:“我们使用IDS SDK将摄像头集成到我们的软件中。对我们来说，附加价值在于简单地验证摄像机的正确功能并将其集成到我们的系统中。环境设置，如亮度或对比度，由IDS软件包控制。”




前景
医疗技术市场受到高度监管，因此产品的变化和新发展必须通过复杂的认证和批准程序得到充分考虑。与此同时，价格压力也在增加。然而，DIERS目前正致力于各种新的发展-从鞋垫生产到康复和护理领域的研究项目。除了使用经典的2D工业相机，3D模型也是可以想象的，它固有地引入了空间组件。

医疗技术是一个令人兴奋的研发环境，因为它经常用新产品为患者创造新的希望和前景。图像处理在这一领域有广泛的应用，并可以保持全新的分析和诊断程序的潜力-绝对非接触式，无辐射，因此对接受治疗的人来说是温和和无痛的。就像这里的DIERS国际:一根一根的椎骨，一张一张的图片到应用透视。

客户端
DIERS国际有限公司是一家创新的家族企业，自1996年以来一直成功地开发、制造和销售生物力学测量系统。这里的目标是满足跨学科医学日益增长的临床需求。因此，该公司为测量人体肌肉骨骼系统提供了广泛的系统。
www.diers.com

作者
Sabine Terrasi
IDS影像开发系统有限公司
丁巴赫尔街10号
d - 74182 Obersulm
德国
T: +49 7134 96196-0
艾凡:s.terrasi@ids-imaging.de
W:www.ids-imaging.com

图片版权:DIERS International GmbH, IDS Imaging Development Systems GmbH
©2021 IDS成像开发系统有限公司