5歲半的腦癱女孩小瑩(化名),穿上緊身且貼有22個光點的衣服,在100平方米不到的實驗室里來回走動著。牆上一共7台高清紅外被動攝像系統記錄著她的蹣跚姿態,傳回電腦上,顯示的是一個像火柴棍搭建的“人”在步行。這不是在做3D電影的特效拍攝,而是國內首個3D測距三維步態分析實驗室,在幫助偏癱、腦癱等步行不便患者找回正常的步態。
  南都記者昨日從暨南大學附屬三九腦科醫院獲悉,該院斥資200多萬從意大利引進一套系統,建立了國內首個3D測距虛擬情景互動+運動捕捉分析實驗室。“這是個幫助患者學習走路,幫助外科醫生制定肌肉鬆弛手術方案的實驗室。”醫院治療師馮重睿介紹。
  從《阿凡達》拍攝得到的靈感
  腦癱患者由於過高的肌張力,往往會出現下肢畸形、從踝關節到膝關節進而到髖關節都出現錯位。這樣的錯位,給患者的步行帶來諸多的不便。應該怎樣科學地進行手術對僵直肌肉進行松解?在醫生看來,需要審慎對待。因為切少了,患者花了冤枉錢,解決不了問題;切多了,那當然是醫療事故……
  該怎麼系統科學地分析出患者的現有步態和正常步態之間的用力差距,找到偷懶沒有用力的肌肉群和用錯力做無用功的肌肉群?好萊塢電影導演卡梅隆拍攝《阿凡達》的手法,讓醫學界的專家們找到了靈感。“醫學的影像捕捉,也可以不再是針對人,而是讓影像回歸到線性狀態,加上物理學的測力平臺,就能分析出患者錯誤步態的癥結所在。”
  能找到偷懶和過勞的肌肉群
  走了兩圈下來,小瑩每一次足跟著地時間是1.27秒±0 .9秒;懸空時間是0 .41±0 .5秒。強大的計算機拿這樣的系列數據跟正常同齡孩子的步態進行比較,發現問題所在:足跟著地速度慢了,腳踝懸空時間長了。
  不過,如果僅僅是找跟正常人的差距,敏銳點的醫生憑肉眼就能完成。但肉眼無法發現小瑩蹣跚步伐背後,是哪塊肌肉在偷懶,哪些肌肉群在過度勞累地在做無用功。這就需要2個測力平臺,以及運動中骨骼肌的肌電活動參數捕捉系統來幫助科學分析了。
  小瑩走完了三圈,系統也完成了對其步態信息的採集和處理,借鑒運動學參數、生物力學參數和運動中骨骼肌的肌電活動參數的變化等,定量地找出了小瑩行走過程中的問題所在:軀幹、骨盆位置嚴重側傾,右側髖關節外展、膝關節外翻的角度,都一併得出。
  進一步深入分析,小瑩的小腿至踝關節肌肉群過於僵直,超標準值80%,一直在耗費超過常人80%以上的力量進行做功。而上肢肌肉則一直處於消極怠工狀態。這樣的實驗報告,對醫生制定准確的手術方案和康復理療師制定矯形器材都非常有用。“過緊的肌肉群,手術醫生應考慮如何松解到正常值或接近正常值,消極怠工的肌肉群,則可以通過對骨骼的矯形,肌肉的訓練,讓其慢慢活動起來、”
  “在美國、西歐等國家,外科醫生在對腦癱、偏癱患者進行矯正手術前,一般都會拿著這樣一份報告才開展手術。”醫院透露,目前該項檢驗一次定價375元。
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  德國隊靠這個拿冠軍?
  醫院治療師馮重睿在接受意大利專家培訓時,意外地發現了國內不少體育院校的代表也在接受培訓。意大利專家解釋,如果系統能夠全程記錄下博爾特這個“黑豹”在100米跑時全程的姿勢體位,系統能夠科學分析出這個目前全球跑得最快的人在每一個步驟是如何用力。這對其他運動員很有指導意義。
  馮重睿介紹,據意大利方供應商說,今年世界杯奪冠的德國隊,就是這麼科學地分析足球打法和套路的。真這樣的話,難怪人家連續三屆世界杯都能進入四強了。
  採寫:南都記者王道斌 實習生高琪佩 通訊員 胡譽懷  (原標題:這不是拍阿凡達 是幫患者學走路)
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