动物步态分析系统

动物步态分析系统是一个完整的定量评估鼠类模型中动物脚步和步态的工具。步态分析系统的核心部件是步行台，老鼠可以从步行台的一端行走到另一端。该系统采用脚印光亮折射技术，通过置于步行台下方的高速摄像机捕获真正的脚印。该技术还能够探测到脚步压力差异，这是动物行走时体重在其四个脚爪上分布不同的结果。动物步态分析系统为了获得自然步态，对动物不采取任何强迫措施。由于行走速度是步态分析的一个重要参数，因此该系统也能测定行走速度，并用于数据选择和数据分析中。不像其他步态分析方法，该系统不需要任何外部标记，也不需要修剪脚指甲及在脚爪上蘸取墨汁，更不需要明亮充足的光线。脚印光亮折射技术：由发光二极管发出的光散射到玻璃板内，光线完全在玻璃板内反射。只有当动物和玻璃板接触时，该区域内的光线将朝反的方向折射。典型接触区域是动物脚爪，也可能是尾巴或身体的其他部位。高速摄像机(100 Hz) 置于玻璃板下方，捕获这些光亮区域，并将信号发送到运行动物步态分析系统的计算机中。步行台顶端有一个顶盖，它产生红色背景，这样可以使动物躯体轮廓影印可视化。足印自动分类技术：新版动物步态分析系统8.1增加了全新的足印自动分类技术，该技术的应用使得系统能自动地分类足迹为左前、左后、右前、右后。这个新的功能不仅快速可靠，而且节约研究人员的时间和精力。如果系统发现足迹不能识别，例如动物将鼻子贴在地板上，系统会自动提示手动分配正确的标签或直接抛弃足迹。主要应用领域： 动物步态分析系统可用于评价神经创伤、神经性萎缩、神经疾病、以及疼痛症状群的动物模型。该系统应用范围包括：脊索损伤、神经性疼痛、关节炎、中风、帕金森病、运动失调、脑损伤、外周神经损伤等疾病的研究。通过步态分析，了解神经源性疾病发展过程、评价治疗方法的效果和筛选治疗药物。例如：帕金森氏症导致肢体动作僵硬和协调性降低。步态分析系统通过测量动物模型中的脚间距离、摆动时相、支撑方式和正常步序比等参数评估运动协调性。动物步态分析系统的软件可以处理视频数据。依据每个脚步的尺寸、位置、移步动态和压力，计算很多参数，用于定性和定量分析脚步和步态。主要测试参数：空间参数 步距 跨步长度 步宽 坐骨神经功能指数足印长度 步态角度 坐骨神经功能指数中趾延展度 坐骨神经功能指数脚趾延展度时间参数 站立期时间长度 摆荡期时间长度 双足站立期长度 步行速度关节参数 最初接触（IC） 站立中间期（MST） 摆荡前期（PS） 摆荡中期（MSW）参考文献1. Hong CK, Yeh ML, Chang CH, Chiang FL, Jou IM, Wang PH, Su WR. Comparison of changes in shoulder functions between biceps tenotomy and tenodesis in an animal model. Asia Pac J Sports Med Arthrosc Rehabil Technol. 2018 Nov 29 15:17-22.2. Ko PY, Yang CC, Kuo YL, Su FC, Hsu TI, Tu YK, Jou IM. Schwann-Cell Autophagy, Functional Recovery, and Scar Reduction After Peripheral Nerve Repair. J Mol Neurosci. 2018 Apr 64(4):601-610. (SCI, IF: 2.891)3. Chen YH, Kuo TT, Kao JH, Huang EY, Hsieh TH, Chou YC, Hoffer BJ. Exercise Ameliorates Motor Deficits and Improves Dopaminergic Functions in the Rat Hemi-Parkinson's Model. Scientific Reports. 2018 Mar 5 8(1):3973. (SCI, IF: 4.259, MULTIDISCIPLINARY SCIENCES: 10/64)4. Hsueh SC, Chen KY, Lai JH, Wu CC, Yu YW, Luo Y, Hsieh TH, Chiang YH. Voluntary Physical Exercise Improves Subsequent Motor and Cognitive Impairments in a Rat Model of Parkinson's Disease. International Journal of Molecular Sciences. 2018 Feb 19(2): E508. (SCI, IF: 3.226, CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY: 54/166)5. Hsueh YY, Chang YJ, Huang TC, Fan SC, Wang DH, Chen JJ, Wu CC, Lin SC. Functional recoveries of sciatic nerve regeneration by combining chitosan-coated conduit and neurosphere cells induced from adipose-derived stem cells. Biomaterials. 2014 Feb 35(7):2234-44. (SCI, IF: 8.806)6. Liang JI, Lin PC, Chen MY, Hsieh TH, Chen JJ, Yeh ML. The effect of tenocyte/hyaluronic acid therapy on the early recovery of healing Achilles tendon in rats. Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 2014 Jan 25(1):217-227. (SCI, IF: 2.325 ENGINEERING, BIOMEDICAL: 29/77)7. Tsai YP, Chang CW, Lee JS, Liang JI, Hsieh TH, Yeh ML, Sze CI. Direct radiofrequency application improves pain and gait in collagenase-induced acute achilles tendon injury. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2013 Oct 2013:402692. (SCI, IF: 1.740, INTEGRATIVE & COMPLEMENTARY MEDICINE: 10/26)8. Lee TT, Tsai CF, Hsieh TH, Chen JJ, Wang YC, Kao MC, Wu RM, Singh S, Tsai EM, Lee JN. Ectopic pregnancy-derived human trophoblastic stem cells regenerate dopaminergic nigrostriatal pathway to treat parkinsonian rats. PLoS One. 2012 Dec 7(12): e52491. (SCI, IF: 2.806, MULTIDISCIPLINARY SCIENCES: 15/64)9. Liang JI, Chen MY, Hsieh TH, Liu CY, Lam CF, Chen JJ, Yeh ML. Video-based gait analysis for functional evaluation of healing achilles tendon in rats. Annals of Biomedical Engineering. 2012 Dec 40(12):2532-2540. (SCI, IF: 3.221, ENGINEERING, BIOMEDICAL: 18/77)10. Lee HY, Hsieh TH, Liang JI, Yeh ML, Chen JJ. Quantitative video-based gait pattern analysis for hemiparkinsonian rats. Medical & Biological Engineering & Computing. 2012 Sep 50(9):937-946. (SCI, IF: 1.916, COMPUTER SCIENCE, INTERDISCIPLINARY APPLICATIONS: 29/100)11. Hsieh TH, Chen JJ, Chen LH, Chiang PT, Lee HY. Time-course gait analysis of hemiparkinsonian rats following 6-hydroxydopamine lesion. Behavioural Brain Research. 2011 Sep 222(1):1-9. (SCI, IF: 3.002, BEHAVIORAL SCIENCES: 16/51)请关注玉研仪器的更多相关产品。如对产品细节和价格感兴趣，敬请来电咨询！

Tekscan的压力式动物步态分析系统为识别跛足和跟踪步态变化提供了简便易得的基本客观参数。动物步态的客观考察识别动物步态不对称或跛足通常不仅只需要视觉识别。客观的步态数据能确定哪只爪子或肢体存在问题，还可以方便的监测进展。Tekscan为细微压力测量走道系统提供了一些选择，这些系统可以捕捉多个连续步伐，用于分析爪和蹄的功能及步态。无论哪种选择，它们都为量化分析提供了客观数据，用于解答有关动物步态的临床和研究相关问题。多功能，大小动物都能应用自动计算步态参数分析多次脚部击地之间的关系并节省分析时间加快动物治愈时间评估肢体和蹄/爪的活力监控和记录行走问题承重和压力分析压力数据可以深入洞察影响动物步态的因素，否则这些因素可能被忽视。使用Tekscan的动物步态分析解决方案，轻松识别前后或左右蹄/爪之间的压力分布差异。应用骨科疾病发现跛足识别药理学试验动力学及运动研究跳跃评价地面材料设计

DB-MGT型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。大小鼠步态分析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。而且本步态分析系统集数据采集、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。本仪器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。二、指标评价体系1步行周期 动物行走时一侧足跟着地到该侧足跟再次着地的过程被称为一个步行周期，一个步行周期可分为支撑相（stance phase）和摆动相（swing phase）2支撑时长 在一个步行周期中始终与地接触的阶段3摆动时长 在一个步行周期中始终与地无接触的阶段4支撑时相 支撑时长所占步态周期的百分数（cycle%）作为单位来表达。5单支撑时相 通常指一足着地到该足离地的过程。6双支撑时相 在一个步行周期中产生的双足同时着地的阶段。7三支撑时相 在一个步行周期中产生的三足同时着地的阶段8摆动时相 摆动时长所占步态周期的百分数（cycle%）作为单位来表达9制动时长 从该足开始接触时刻到该足与地面最大接触面积时刻所需的时长10制动指数 制动时长/支撑时长11推进时长 从该足与地面最大接触面积时刻到该足离地时刻所需的时长12推进指数 推进时长/支撑时长13同源协调性 被观测足爪(RH or LH)的摆动时间或支撑时间与对照足爪(LH or LF)的步行周期的比值 14同侧协调性 被观测足爪(RH or LH)的摆动时间或支撑时间与对照足爪(RF or LF)的步行周期的比值 15对侧协调性 被观测足爪(RH or LH)的摆动时间或支撑时间与对照足爪(LF or RF)的步行周期的比值16步幅 动物在一个步行周期中，同一前肢或后肢连续两个最大脚印横坐标中点之间的距离17左侧步基 动物在一个步行周期中，左前肢连续两个最大脚印横坐标中点与左后肢连续两个最大脚印横坐标中点之间的距离18右侧步基 同上19前肢步宽 在行走中左、右两足间的距离称为步宽，通常以足爪中点为测量参考点20后肢步宽 同上21足迹最大面积：t为足爪接触地面的最大面积时刻，最大面积计算公式为： 22足迹平均面积：每帧图像足迹面积之和/总帧数23足迹最大强度：t为足爪接触地面的最大强度时刻，同理最大面积的计算方法：24足迹平均强度：每帧图像足迹强度之和/总帧数25摆动速度：步长/摆动时间26瞬时速度：每只爪子的步长/步行周期27平均速度：在一次行走过程中瞬时速度的平均值28总速度：在一次行走过程中，步长的总和/步长周期的总和29足角：在行走中前进的方向（体中线）与足的长轴所形成的夹角称为足角30平均体转角 老鼠嘴尖与尾根形成的轴线的方向和正前方向轴之间的夹角的平均值。比如老鼠移动的方向偏离正前方向5°31体转角标准偏差 老鼠嘴尖与尾根形成的轴线方向和正前方向轴之间的夹角的标准偏差。比如如果老鼠的平均体转角为5°，标准偏差为3°，那么代表动物有在2-8°的范围内运动的趋势32平均侧向移动 动物质量中心延Y轴侧向移动的距离33侧向移动标准偏差 动物质量中心延Y轴侧向移动的标准偏差产品比对本系统国外步态分析系统计算机控制高频摄像机全自动识别并采集动物足迹计算机控制摄像机半自动或全自动采集动物足迹120张/秒90张/秒可实现包括步行体态等40多项指标30多项，但无法实现步行体态相关指标2个1个可实现封闭式采光系统，对环境光线条件无要求需要在黑暗环境中进行实验数字量、图像、表格及步态录像数字量、图像、表格及步态录像调用储存文件，完成统计分析与绘图调用储存文件完成统计分析与绘图实验流程由计算机自动控制完成人工辅助完成 三、应用该系统集数据采集、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。