Noraxon — оборудование

Приборы марки Noraxon (Нораксон) выпускает Noraxon U.S.A., Inc. — компания из города Скоттсдейл, штат Аризона. Адрес производителя: 15770 N Greenway Hayden Loop #100, Scottsdale, AZ 85260.

О себе завод пишет так: более 35 лет Noraxon работает в измерении движения человека (human movement metrics) и в решениях для биомеханических исследований. Года основания производитель не называет нигде. Начинали с поверхностной электромиографии (ЭМГ, EMG); сегодня линейка шире: к ЭМГ добавлены захват движения по инерциальным датчикам, силовые платформы, датчики давления под стопой и высокоскоростное видео.

Свою задачу производитель формулирует одной строкой: создавать и постоянно улучшать надёжную технологию измерения и анализа движения человека. Отсюда и устройство линейки — не набор отдельных приборов, а одна платформа измерения.

Все приборы марки работают в одной программе — myoRESEARCH. Отдельного окна под каждый прибор нет: модули пишутся одновременно и попадают в общую запись.

• Поверхностная ЭМГ — Ultium EMG и Core EMG
• Захват движения по IMU — Ultium Motion
• Силовые платформы Vector и платформы сторонних марок
• Давление под стопой — платформы, дорожки, стельки
• Высокоскоростное видео NiNOX 120 и NiNOX 240c
• Модуль аналоговых входов на 16 сигналов
• Программа myoRESEARCH
• Кейс Ultium Portable Lab — система целиком в чемодане

Поверхностная электромиография (surface EMG) снимает электрическую активность мышцы накожными электродами, без иглы. По записи видно, какая мышца включается, когда именно и насколько сильно.

Датчиков два семейства: исследовательские Ultium EMG и Core EMG с прямым подключением для быстрых замеров. И те и другие используют 24-разрядные преобразователи, поэтому сигнал не приходится сильно усиливать.

У датчиков есть собственная память: при обрыве радиосвязи запись не теряется, а догружается позже. Разъём SmartLead позволяет поставить на тот же датчик гониометр, акселерометр, датчик силы или кистевой динамометр.

• Тесты симметрии сторон и координации мышц-антагонистов
• Усреднённые образцы активации по повторениям
• Разбор амплитуды от повторения к повторению
• Оценка локального утомления по частоте и амплитуде

Инерциальные датчики (IMU) дают захват движения (motion capture) без оптической лаборатории: углы в суставах, ориентацию сегментов, ускорения и перемещения — прямо там, где человек двигается.

Датчиков ставят от одного до шестнадцати, ровно на те сегменты, которые нужно разобрать: полная или половинная раскладка не обязательна. Один приёмник Ultium держит до шестнадцати датчиков движения и ЭМГ вместе.

Дрейф инерциальных датчиков и магнитные помехи гасятся автоматически, поэтому калибровочные позы посреди записи не нужны. Если нейтральную позу снять не удалось, калибровку правят уже после съёмки, не переделывая попытку.

• Оценка подвижности и риска падения по одному–трём датчикам
• Скорость ходьбы, высота прыжка и перемещения
• Встроенное распознавание вида движения в записи
• Скелетный аватар и графики в реальном времени

Силовая платформа (force plate) меряет силу реакции опоры. Собственные платформы Vector однокомпонентные — вертикальная сила; трёхкомпонентные платформы сторонних марок, в том числе AMTI и Bertec, заводятся в ту же программу и пишутся на ту же шкалу времени.

На прыжке программа считает больше шестидесяти показателей, сама находит прыжок в записи и делит его на фазы. Разница между левой и правой ногой выводится отдельными числами, а вектор силы накладывается на видео.

• Прыжковые тесты и разбор приземления
• Изометрические тесты силы
• Смена направления: торможение и вырезание угла
• Равновесие и колебания позы

Платформы и дорожки давления пишут распределение нагрузки под стопой при ходьбе, стоянии и в тестах равновесия. Они переносные и занимают мало места, поэтому ставятся и в кабинете, и в лаборатории.

Беговые дорожки с датчиками давления (беговая дорожка, pressure treadmill) делает h/p/cosmos, и они работают в той же программе: KinTread — больше 4500 калиброванных ёмкостных датчиков в полотне, PhysTread — больше 3000, Gaitway 3D пишет силу и давление на одной ленте.

• Трёхмерная картина давления и траектория центра давления
• Автоматическое разделение шагов на левый и правый
• Разбор нагрузки по зонам подошвы
• Распознавание и снятие опор — тростей и ходунков

Стельки кладут в обычную обувь и получают нагрузку на стопу там, где человек ходит на самом деле: на улице, в цеху, на площадке, а не только на дорожке в кабинете.

Позиций две: тонкие гибкие стельки Medilogic с большим числом датчиков и Ultium Insole SmartLead — стелька, которая подключается к тому же приёмнику Ultium, что и датчики ЭМГ, и пишется с ними в одну запись.

• Распределение веса и асимметрия опоры
• Походка и бег вне лаборатории
• Оценка риска падения и проскальзывания
• Перенос стелек из одной пары обуви в другую

Камеры NiNOX дают синхронное цветное видео — и как справочный кадр, и как основу для безмаркерного разбора в двух измерениях. Подключение к компьютеру по USB3, камеры лёгкие и переносные.

Моделей две: NiNOX 120 и NiNOX 240c, вторая снимает до 240 кадров в секунду. В одну запись заводится до четырёх камер. К видео есть надстройка Powers Running Assessment — готовый протокол разбора техники бега.

• Походка, бег, прыжок, подъём груза
• Амплитуда движения в суставе
• Подбор посадки на велосипеде
• Броски, удары и замахи

myoRESEARCH (MR) — одна программа на все приборы марки. Она сама сводит по времени ЭМГ, силу, давление, трёхмерное движение и высокоскоростное видео, поэтому отдельного сведения записей руками не требуется.

Порядок работы уложен в шесть шагов: настроить оборудование, записать, выбрать запись, обработать сигнал, посчитать показатели, отдать отчёт. Шаблонов отчётов больше сорока, и каждый правится встроенным редактором.

База лежит локально: её выносят на съёмный диск или на сервер своей сети и открывают с нескольких рабочих мест. Записи помечают метками и фильтруют по проекту, испытуемому или дате.

• Синхронная запись с любых модулей и до четырёх камер
• Биологическая обратная связь (biofeedback) со звуком и картинкой
• Обработка сигнала в один клик, наборы правил на несколько записей
• Сравнение отчётов нескольких записей между собой

На каждое применение из списка выше заведён отдельный разбор: что именно меряют, каким набором приборов, что выходит в отчёте и что из этого следует для тренировочного и лечебного решения.

Разборы собраны в один раздел — «Анализ движения». Там же лежат разборы клинических случаев производителя с реальными записями замеров.

Анализ движения: шестнадцать разборов применений

Замер идёт на рабочем месте, а не в собранной в лаборатории имитации: датчики надевают на человека прямо в цеху, на складе или у станка, и он выполняет свою обычную операцию.

В программе лежат автоматические протоколы стандартных оценок: уравнение NIOSH для подъёма груза, формулы Liberty Mutual для ручных операций, разбор компрессии поясничных дисков, шкалы RULA и REBA, разбор статической и динамической позы.

• Испытания экзоскелетов и носимых устройств
• Оптимизация рабочего места и сокращение такта
• Обучение персонала другим движениям
• Проектирование изделий и контроль качества