Fysiotherapeutisch Handelen Toegepaste Biomechanica
Compleet
c-FHBIO1
Motion tracking = bewegingsregistratie
Om een valide en betrouwbare uitspraak te doen over de kwaliteit en kwantiteit van bewegen,
hebben we objectieve * bewegingsregistratie nodig.
*: ob·jec·tive
– 1. a. Existing independent of or external to the mind; actual or real: objective reality.
b. Based on observable phenomena; empirical: objective facts. Niet wat je zelf denkt.
– 2. Uninfluenced by emotions or personal prejudices: an objective critic.
Motion tracking: methodes en technieken voor objectieve en quantitatieve bescrhijving van
menselijk bewegen. Los van wat we er van vinden.
Wetten van Newton
1st: F=m•a
2nd : p=m•v
3rd : Faction = -Freaction
Door de jaren heen:
Praten over – foto’s achter elkaar – grote computers – nu heel snel en gedetailleerd
Vijf methodes voor motion tracking, registreren van bewegingen
1. 2D Video-analyse, video-opname. Nadeel: 2 dimensies, 2 assen, er mist du seen dimensie
want beweegt altijd in 3. (x en y)
2. 3D registratie, de diepte (z-as) komt erbij.
3. Accelerometrie, meten van versnellingen en vertragingen.
4. Krachtplaat, meet kracht die je loslaat op de plaat.
5. EMG, elektromiografie, aansturing van spieren meten
Accelerometrie, geeft het veranderen van snelheid weer (accelleratie). Versnellingen en
vertragingen.
Krachtplaat, plaat duwt net zo hard terug als de kracht die jij uitoefent op de plaat. Hiermee kun je
de kracht dus meten, ook in verschillende richtingen.
EMG, elektronen meten hoeveel elektrische lading naar onze spieren gaat. Meer stroom, spier is
actiever. Dit kun je ook meten tijdens oefeningen, zo zie je welke spieren wanneer en hoeveel actief
zijn.
Toepassingsmogelijkheden
- Revalidatie
- Sport
- Films en games
, c-FHTBIO2
3D registratie
- De gouden standaard, wil zeggen dat deze het beste is. Het meest betrouwbaar en valide.
- Nadeel: kost veel ruimte, is duur en kost veel tijd.
- Een 3D motion tracking systeem kan acuraat een positie (x,y,z-referentieframe) of een vooraf
bepaald punt in de ruimte defineren. Je moet dus een as hebben waar je je metingen mee
vergelijkt. Een 0-punt, waar de assen bij elkaar komen.
- Deze punten moeten overeenkomen met relevantie lichaamspunten. Het nulpunt is dus
bijvoorbeeld een knie, een relevant lichaamsdeel voor het betreffende onderzoek.
- Vanuit daar kan iemand een gelinkt segment model maken om verdere berekeningen te
maken.
- Omdat de afstand tussen alle punten vertaald moeten worden naar kinetische variabelen
zoals lichaamssegmenten (bijvoorbeeld bovenbeen), gewrichtshoeken, gewrichtssnelheden
enz.
- Omdat 3D bewegingsregistratie erg specifiek is, is het niet makkelijk m te bepalen waar een
specifieke marker geplaatst moet worden. Dus welke punten je pakt op je lichaam en waar je
deze precies neerzet
- Beweging van de huid zorgt voor onbetrouwbare metingen. Het kan veranderingen van 3-
4cm in de lengte van een bovenbeen geven gedurende een stap. Zorg dus dat je een goed
punt pakt waar de huid niet over het bot beweegt.
- Daarom worden anatomische punten gebruikt waar weinig of geen huidbeweging mogelijk
is. Het liefst op het bot zelf, maar dit is niet altijd mogelijk dus op een plek waar de huid het
minst beweegt.
2D video-analyse
- Is klinisch relevant, kostenefficiënt en een makkelijk alternatief.
- Een videoregistratie neemt een x-aantal beelden van de werkelijkheid via een lens op
lichtgevoelige chip. Deze chip zet licht om in elketrische signalen welke gecodeerd worden.
(frames per second (hoe snel de foto’s achter elkaar volgen. Hoe lager, hoe
onbetrouwbaarder), resolutie (aantal pixels op een scherm)
- Door de lens die gebruikt wordt, wordt de werkelijkheid verkleind weergegeven op de licht
sensitieve sensor.
- Het aantal gebruikte frames per seconde (Hz of fps) kan leiden tot scherpe of onscherpe
opnames. Hoe meer frames per seconde hoe scherper het beeld.
- Ons brein kijkt met 10-12 frames per seconde
- Hoe meer blokjes, pixels je hebt hoe scherper het beeld.
Wat is het effect van het gebruiken van een lens, de sample frequentie en de resolutie op de
betrouwbaarheid en validiteit van video analyse?
• Incorrecte lengte metingen, hierdoor zijn berekeningen as N = F x r niet mogelijk
• Incorrecte gewrichtshoeken, het missen van gewrichtshoeken in een ander anatomisch vlak
• Incorrecte berekeningen
• Het risico om kinetische variabelen in een ander anatomisch vlak te missen (3D vs. 2D)
Dit zijn de ‘manekementen’ van 2D video-analyse.
Hoe maak je 2D video-analyse dan wel meer betrouwbaar?
- Fps/Hz zo hoog mogelijk
- Resolutie, aantal pixels zo hoog mogelijk (bijv. 1080p)
- Loodrecht op het anatomische vlak waarin je je analyse uitvoert
Compleet
c-FHBIO1
Motion tracking = bewegingsregistratie
Om een valide en betrouwbare uitspraak te doen over de kwaliteit en kwantiteit van bewegen,
hebben we objectieve * bewegingsregistratie nodig.
*: ob·jec·tive
– 1. a. Existing independent of or external to the mind; actual or real: objective reality.
b. Based on observable phenomena; empirical: objective facts. Niet wat je zelf denkt.
– 2. Uninfluenced by emotions or personal prejudices: an objective critic.
Motion tracking: methodes en technieken voor objectieve en quantitatieve bescrhijving van
menselijk bewegen. Los van wat we er van vinden.
Wetten van Newton
1st: F=m•a
2nd : p=m•v
3rd : Faction = -Freaction
Door de jaren heen:
Praten over – foto’s achter elkaar – grote computers – nu heel snel en gedetailleerd
Vijf methodes voor motion tracking, registreren van bewegingen
1. 2D Video-analyse, video-opname. Nadeel: 2 dimensies, 2 assen, er mist du seen dimensie
want beweegt altijd in 3. (x en y)
2. 3D registratie, de diepte (z-as) komt erbij.
3. Accelerometrie, meten van versnellingen en vertragingen.
4. Krachtplaat, meet kracht die je loslaat op de plaat.
5. EMG, elektromiografie, aansturing van spieren meten
Accelerometrie, geeft het veranderen van snelheid weer (accelleratie). Versnellingen en
vertragingen.
Krachtplaat, plaat duwt net zo hard terug als de kracht die jij uitoefent op de plaat. Hiermee kun je
de kracht dus meten, ook in verschillende richtingen.
EMG, elektronen meten hoeveel elektrische lading naar onze spieren gaat. Meer stroom, spier is
actiever. Dit kun je ook meten tijdens oefeningen, zo zie je welke spieren wanneer en hoeveel actief
zijn.
Toepassingsmogelijkheden
- Revalidatie
- Sport
- Films en games
, c-FHTBIO2
3D registratie
- De gouden standaard, wil zeggen dat deze het beste is. Het meest betrouwbaar en valide.
- Nadeel: kost veel ruimte, is duur en kost veel tijd.
- Een 3D motion tracking systeem kan acuraat een positie (x,y,z-referentieframe) of een vooraf
bepaald punt in de ruimte defineren. Je moet dus een as hebben waar je je metingen mee
vergelijkt. Een 0-punt, waar de assen bij elkaar komen.
- Deze punten moeten overeenkomen met relevantie lichaamspunten. Het nulpunt is dus
bijvoorbeeld een knie, een relevant lichaamsdeel voor het betreffende onderzoek.
- Vanuit daar kan iemand een gelinkt segment model maken om verdere berekeningen te
maken.
- Omdat de afstand tussen alle punten vertaald moeten worden naar kinetische variabelen
zoals lichaamssegmenten (bijvoorbeeld bovenbeen), gewrichtshoeken, gewrichtssnelheden
enz.
- Omdat 3D bewegingsregistratie erg specifiek is, is het niet makkelijk m te bepalen waar een
specifieke marker geplaatst moet worden. Dus welke punten je pakt op je lichaam en waar je
deze precies neerzet
- Beweging van de huid zorgt voor onbetrouwbare metingen. Het kan veranderingen van 3-
4cm in de lengte van een bovenbeen geven gedurende een stap. Zorg dus dat je een goed
punt pakt waar de huid niet over het bot beweegt.
- Daarom worden anatomische punten gebruikt waar weinig of geen huidbeweging mogelijk
is. Het liefst op het bot zelf, maar dit is niet altijd mogelijk dus op een plek waar de huid het
minst beweegt.
2D video-analyse
- Is klinisch relevant, kostenefficiënt en een makkelijk alternatief.
- Een videoregistratie neemt een x-aantal beelden van de werkelijkheid via een lens op
lichtgevoelige chip. Deze chip zet licht om in elketrische signalen welke gecodeerd worden.
(frames per second (hoe snel de foto’s achter elkaar volgen. Hoe lager, hoe
onbetrouwbaarder), resolutie (aantal pixels op een scherm)
- Door de lens die gebruikt wordt, wordt de werkelijkheid verkleind weergegeven op de licht
sensitieve sensor.
- Het aantal gebruikte frames per seconde (Hz of fps) kan leiden tot scherpe of onscherpe
opnames. Hoe meer frames per seconde hoe scherper het beeld.
- Ons brein kijkt met 10-12 frames per seconde
- Hoe meer blokjes, pixels je hebt hoe scherper het beeld.
Wat is het effect van het gebruiken van een lens, de sample frequentie en de resolutie op de
betrouwbaarheid en validiteit van video analyse?
• Incorrecte lengte metingen, hierdoor zijn berekeningen as N = F x r niet mogelijk
• Incorrecte gewrichtshoeken, het missen van gewrichtshoeken in een ander anatomisch vlak
• Incorrecte berekeningen
• Het risico om kinetische variabelen in een ander anatomisch vlak te missen (3D vs. 2D)
Dit zijn de ‘manekementen’ van 2D video-analyse.
Hoe maak je 2D video-analyse dan wel meer betrouwbaar?
- Fps/Hz zo hoog mogelijk
- Resolutie, aantal pixels zo hoog mogelijk (bijv. 1080p)
- Loodrecht op het anatomische vlak waarin je je analyse uitvoert
