척추 뼈마디 측정
uEye 산업용 카메라를 사용한 광학 척추 및 자세 분석
요통은 독일 직장인이 병가를 내는 주요 원인 중 하나입니다. 주로 운동 부족, 직장에서의 일방적인 스트레스, 과체중으로 인해 발생합니다. 이것은 근육과 인대의 긴장 상태, 심지어 척추와 추간판의 마모를 동반합니다. 골다공증, 만성 염증성 질환 또는 척추 측만증과 같은 척추 기형이 원인일 수도 있습니다. 혁신적인 신체 정역학의 4D 측정 시스템을 통해 정확하게 진단할 수 있습니다.
독일 DIERS International GmbH 사는 DIERS formetric 4D를 통해 인체의 허리, 척추 및 골반을 비접촉 및 방사선 없이 빠르고 고해상도로 광학 측정할 수 있습니다. 경추의 이동성 또는 보행 분석 및 다리 축 측정을 위한 동적 버전 및 추가 모듈은 시스템을 소형 운동 분석 실험실로 만듭니다. 최대 5대의 IDS uEye 산업용 카메라가 통합되어 있습니다.
어플리케이션
DIERS formetric 제품군은 신체 정역학 및 자세의 객관적이고 정량적인 분석에 관한 광범위한 임상 질문에 대한 답변을 제공합니다. 척추 측만증 및 모든 형태의 척추 기형을 시각화할 수 있으며 다양한 진행 상태를 확인할 수 있습니다. 이러한 방식으로 정형외과 의사 등 사용자는 근육 시스템의 불균형이나 기존의 자세 결함을 감지할 수 있습니다. 측정은 정적으로 수행됩니다. 즉, 환자가 시스템 앞에 서서 진행됩니다.
DIERS 측정 기술은 물리적으로 삼각 측량의 원리를 기반으로 합니다. 빛 프로젝터는 환자의 등에 격자선을 투사하고, 이는 카메라 장치에 의해 기록됩니다. 컴퓨터 소프트웨어는 가상 석고 캐스트와 유사한 사진 측량(이미지 측정) 방법을 사용하여 선 곡률을 분석하고 표면의 3차원 이미지를 생성합니다. 검사는 환자를 위해 빠르게 진행되며 방사선이 전혀 없고 비접촉식입니다. 이 기기와 1.5 x 3m 의 작은 공간 요구 사항은 높은 경제적 효율성을 보장합니다.
다른 시스템과 달리 DIERS formetric은 반사 마커를 사용하지 않고, 등의 표면 모델뿐만 아니라 척추의 3D 모델을 제공합니다. 또한 척추의 공간적 경로와 골반의 위치를 독립적으로 재구성합니다. 이 4D 기술(3D + 시간 부품)은 또한 3D 방식에 비해 매우 높은 정확도를 가지며, 임상 정보 가치를 크게 높입니다. 일련의 측정을 평균화하여 검사 중 작은 몸의 움직임이 결과에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다. 또한 측정 시퀀스를 통해 자세 분석 및 기능 연구를 수행할 수 있습니다.
전체적인 움직임 분석을 위한 추가 구성 요소
DIERS 4D motion® 제품군에는 움직이는 상태에서의 검사를 수행할 수 있도록 DIERS formetric 시스템의 동적 버전도 있습니다. 환자는 러닝머신에서 달립니다. 최신 프로젝션 및 카메라 기술(초당 이미지 60장)과 특별히 개발된 소프트웨어를 사용하여 걷는 동안 척추와 골반의 복잡한 상호 작용을 측정하고 동영상으로 표시할 수 있습니다. 이를 통해 척추의 움직임 모델을 생성할 뿐만 아니라 척추체 회전을 분석할 수 있습니다. 교정 신발을 사용한 척추 교정 또는 다리 길이 보정 시뮬레이션이 가능합니다.
추가 모듈은 소형 모션 분석 실험실까지 적용 범위를 확장합니다. 다리 축 기하학 비디오 기반 분석을 위한 추가 카메라 모듈 DIERS를 통해 다리 축 후방 및 측면 분석으로 자세와 움직임 순서의 비대칭을 결정하고 문서화할 수 있습니다. 시스템 소프트웨어는 환자에게 적용된 반사 마커를 감지하고 움직임 패턴(동적)과 각도(정적 및 동적)를 계산합니다. 따라서 발 및 자세 교정의 경우, 다리 축에 대한 영향이 바로 표시되고 확인 가능합니다.
추가 모듈 "Cervical Spine"으로 경추의 움직임도 3차원적으로 기록할 수 있습니다. 측정 데이터와 비대칭이 그래픽으로 표시되고 분석될 수 있습니다. 측정 프로세스는 특수 헤드 보닛을 사용하여 진행됩니다. DIERS formetric 4D 시스템에는 Cervical Spine Module용 추가 카메라 시스템이 필요합니다.
최대 30km/h의 속도에서 전체적인 움직임 분석을 위한 고급 솔루션인 DIERS 4D high performance Lab도 사용할 수 있습니다. 여기서 핵심 기술도 역시 DIERS formetric 4D 등 및 척추 측정 장치로, 발 압력 측정 플레이트가 있는 러닝머신과 모든 면에서 다리의 비디오 보행 분석을 위한 4개의 빠르고 강력한 IDS 카메라와 통합되어 있습니다. 모든 장치는 전신의 동시 측정을 위해 통합됩니다.
이러한 측정 시스템과 다른 측정 시스템의 통합으로 처음으로 인간 근골격계의 복잡한 생체역학적 상호작용을 전체적으로 볼 수 있게 되었습니다. 이 장치의 활용 범위는 의료 진단에서부터 훈련 요법 및 스포츠 과학에 이르기까지 다양합니다. 신경학적 검사(Romberg 검사), 자세 검사(Matthiass 검사, Flamingo 검사) 뿐만 아니라, 척추측만증, 골반 경사 및 회전, 골다공증 및 관절증의 진행 제어 등을 감지할 수도 있습니다. 장치에 최대 5대의 IDS uEye CP 산업용 카메라가 사용됩니다.
저희는 장치에 UI-3240CP 모델 뿐만 아니라 UI-3040CP 모델도 사용합니다. 두 모델의 USB 3인터페이스와 속도가 확신을 주었습니다.
한 장치당 5대의 uEye 카메라 사용
uEye CP는 "Compact Power"의 약자이며 포괄적인 픽셀 사전 처리를 통한 높은 수준의 기능과 29 x 29 x 29mm의 컴팩트한 크기 덕분에 모든 종류의 산업 어플리케이션에 적합합니다. 이미지 시퀀스 버퍼링을 위한 내부 120MB 이미지 메모리는 멀티 카메라 시스템에도 적합합니다. 이 USB 3.0 카메라는 420 MByte/s의 높은 데이터 속도, 낮은 CPU 부하 및 손쉬운 통합이 가능합니다. 사용자는 광범위한 해상도를 가진 Sony, CMOSIS, e2v 및 onsemi와 같은 제조업체의 수 많은 최신 CMOS 센서 중에서 선택할 수 있습니다.
UI-3040CP-M-GL Rev. 2 모델은 저조도 환경이나 빠르게 움직이는 피사체를 촬영할 때에도 우수한 화질을 구현합니다. Sony Pregius 제품군의 통합 IMX273 글로벌 셔터 CMOS 센서는 이미지 품질, 고감도 및 넓은 동적 범위에서 강점을 가집니다. 픽셀 크기 3.45µm Pixel, 1.57MPixel(1448 x 1086 px)의 해상도로 인상적인 프레임률 243fps를 달성합니다. 따라서 표면 검사와 같은 고전적인 산업용 어플리케이션뿐만 아니라 의료 기술의 상세한 이미지 분석에도 이상적입니다.
UI-3240CP-M-GL Rev. 2 모델은 e2v 1.3 MP CMOS 센서가 탑재된 매우 강력한 산업용 카메라입니다. 이 센서는 IDS 제품 라인에서 가장 민감한 센서들 중 하나입니다. 뛰어난 빛 감도 외에도 카메라는 다음과 같은 추가 기능을 제공합니다. 예를 들어, 센서는 작동 중에 전환할 수 있는 두 가지 글로벌 및 롤링 셔터 변형을 제공하므로, 변화하는 요구 사항 및 환경 조건에 대해 최대한의 유연성을 제공합니다.
Christian Diers가 이야기했듯이, 두 모델 모두 어플리케이션에 쉽게 통합할 수 있습니다. "우리는 IDS SDK를 사용하여 카메라를 우리 소프트웨어에 통합합니다. 우리에게 부가 가치는 카메라가 시스템에 올바르게 작동하고 통합되었는지에 대한 간단한 검증에 있습니다. 밝기 또는 대비와 같은 환경 설정은 IDS 소프트웨어 패키지에 의해 제어됩니다."
전망
의료 기술 시장은 규제가 심하기 때문에 제품의 변화와 새로운 개발은 정교한 인증 및 승인 절차를 통해 심도 있게 고려되어야 합니다. 동시에 가격 압박 또한 증가하고 있습니다. 그럼에도 불구하고 DIERS는 현재 신발 깔창 생산에서 재활 및 관리 분야의 연구 프로젝트에 이르기까지 다양한 새로운 개발을 진행하고 있습니다. 기존의 2D 산업용 카메라를 사용하는 것 외에도, 본질적으로 공간 구성 요소를 도입하는 3D 모델도 고려해볼 수 있습니다.
의료 기술은 새로운 제품을 통해 환자에게 새로운 희망과 관점을 제공할 수 있기 때문에 연구 개발에 있어 흥미로운 환경입니다. 이 분야에는 광범위한 이미지 프로세싱 어플리케이션이 있으며, 완전히 새로운 분석 및 진단 절차의 잠재력을 가질 수 있습니다. 완전 비접촉, 방사선이 없는 이 장치가 그 예시입니다. DIERS international: 척추 뼈마디 측정 어플리케이션.
USB 3 uEye CP - 놀랍게 빠르고, 믿음이 가는 센서
- 인터페이스: USB 3
- 모델: UI-3240CP-M-GL
- 센서 타입: CMOS
- 제조사: e2v
- 프레임률: 60.0 fps
- 해상도 (h x v): 1280 x 1024 px
- 글로벌 셔터, 글로벌 스타트 셔터, 롤링 셔터
- 센서 포맷: 1/1.8"
- 해상도: 1.31 MPixel
- 치수: 29 x 29 x 29 mm
- 무게: 49 g
- 커넥터: USB 3.0 micro-B, 나사식
- 어플리케이션: 산업용 이미지 프로세싱, 기계 공학, 표면 검사, 의료 기술, 교통, 품질 보증 등
- 인터페이스: USB 3
- 모델: UI-3040CP-M-GL
- 센서 타입: CMOS
- 제조사: Sony
- 프레임률: 243 fps
- 해상도 (h x v): 1448 x 1086 px
- 셔터: 글로벌 셔터
- 센서 포맷: 1/3"
- 해상도: 1.57 MPixel
- 치수: 29 x 29 x 29 mm
- 무게: 49 g
- 커넥터: USB 3.0 micro-B, 나사식
- 어플리케이션: 산업용 이미지 프로세싱, 기계 공학, 표면 검사, 의료 기술, 교통, 품질 보증 등
고객
DIERS International GmbH는 1996년부터 생체 역학 측정 시스템을 성공적으로 개발, 제조 및 배포해 온 혁신적인 가족 운영 기업입니다. 그들의 목표는 학제 간 의학의 증가하는 임상 요구 사항을 충족하는 것입니다. 따라서 이 기업은 인간의 근골격계를 측정하기 위한 광범위한 시스템을 제공합니다.
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