一、開(kāi)發(fā)背景
在生物醫學(xué)研究和**開(kāi)發(fā)中，動(dòng)物模型的行為表現和運動(dòng)能力是研究神經(jīng)系統 **、肌肉骨骼異常和**效果評估的重要指標。其中，大小鼠因其基因背景的 可控性、易于飼養和維護的成本效益，以及與人類(lèi)**模型的高度相似性，成為 了實(shí)驗研究中使用*廣泛的模型動(dòng)物。在這一研究背景下，大小鼠自由活動(dòng)與步 態(tài)分析系統的開(kāi)發(fā)和應用顯得尤為重要和必要。
自由活動(dòng)與步態(tài)分析是研究動(dòng)物運動(dòng)模式的一種方法，它涉及到動(dòng)物步行時(shí)身體 各部位運動(dòng)的測量和分析。傳統上，步態(tài)分析依賴(lài)于觀(guān)察者的主觀(guān)判斷或是利用 簡(jiǎn)單的工具進(jìn)行距離和時(shí)間的測量，這些方法往往缺乏準確性和可重復性。隨著(zhù) 技術(shù)的進(jìn)步，尤其是高速攝像技術(shù)和計算機視覺(jué) AI 算法的發(fā)展，研究者能夠以 ****的精度和細節捕捉到動(dòng)物的自由運動(dòng)時(shí)的步態(tài)行為**分析。
大小鼠自由活動(dòng)與步態(tài)分析系統旨在通過(guò)自動(dòng)化的方式捕捉和分析大小鼠在無(wú) 約束條件下的自然步態(tài)，以提供關(guān)于動(dòng)物健康狀況、神經(jīng)肌肉功能以及**干預 效果的重要信息。這種分析對于神經(jīng)退行性**（如帕金森病和阿爾茨海默?。?、 肌肉萎縮癥以及其他影響運動(dòng)能力的條件的研究具有重要意義。通過(guò)**測量動(dòng) 物的步態(tài)參數和自發(fā)活動(dòng)精細行為，研究者可以更好地理解**的進(jìn)展，評估治 療方法的效果，甚至在早期階段就能夠發(fā)現**的潛在副作用。
二、系統介紹
VisuWalk 大小鼠自由活動(dòng)與步態(tài)分析系統依托于高清攝像技術(shù)和先進(jìn)的計算機 視覺(jué) AI 算法。高速攝像設備能夠捕捉到快速移動(dòng)的對象細節，而計算機視覺(jué)算 法則能夠從視頻中自動(dòng)識別動(dòng)物的身體部位和精細行為，計算出步態(tài)的各種參 數。這種技術(shù)的應用，不僅極大地提高了步態(tài)分析的**度，而且大大減少了數 據處理所需的時(shí)間和人工成本。
三、系統配置
1.實(shí)驗箱
2.高清攝像機
3.鋼化玻璃底板
4.輔照明燈（選配） 數據線(xiàn)
5.VisuWalk 軟件
四、應用領(lǐng)域
1.脊椎損傷
2.帕金森病
3.肌萎縮側索硬化癥
4.共濟失調
5.亨廷頓舞蹈癥
6.關(guān)節炎
7.骨骼肌肉**
8.疼痛
9.神經(jīng)肌肉**
10.缺血/中風(fēng)
五、技術(shù)特點(diǎn)
1.**實(shí)時(shí)功能，采集視頻的同時(shí)進(jìn)行行為分析，無(wú)需花額外的時(shí)間進(jìn)行行為 分析，大大節省實(shí)驗時(shí)間；
2.支持動(dòng)物在開(kāi)放場(chǎng)無(wú)任何約束場(chǎng)景下識別動(dòng)物步態(tài)行為和精細行為，不需要 對動(dòng)物進(jìn)行任何誘導；
3.具備結果雙擊復核、質(zhì)檢功能 ；
4.實(shí)時(shí)且自動(dòng)準確識別動(dòng)物輪廓及多體位骨架點(diǎn)（鼻尖、左前肢、右前肢、左后肢、右后肢、重心及尾根等）；
5.可以輸出整個(gè)組動(dòng)物的統計數據；
6.底部視角拍攝，可進(jìn)行小鼠曠場(chǎng)實(shí)驗、新物體識別識別實(shí)驗、精細行為實(shí)驗 等范式；
7.系統支持離線(xiàn)分析和實(shí)時(shí)分析 2 種模式；
8.支持數據可視化和數據管理功能，根據自定義條件篩選圖表；
9.可以支持外部輸入輸出功能，與第三方設備（光遺傳、電生理、鈣成像等） 同步打標；
10.分析過(guò)程中實(shí)時(shí)顯示動(dòng)物的各種行為狀態(tài)及發(fā)生持續時(shí)間等信息； ? 可根據用戶(hù)實(shí)驗場(chǎng)景免費訓練適配模型；
11. 支持數據指標分段和分組統計等；
六、測試指標
1）常規行為指標：包括路程、平均速度、靜止時(shí)間、各子區域訪(fǎng)問(wèn)次數、逗留 時(shí)間、潛伏期等
2）精細行為指標：Grooming、Rearing 次數、時(shí)間、潛伏期
3） 自由步態(tài)指標：步行周期、步行速度、角速度、支撐\搖擺時(shí)相、步長(cháng)、步寬步幅、肢體占空比、時(shí)間對稱(chēng)性等
4）觸地時(shí)間-角速度序圖、觸地時(shí)間-速度序圖、尾根點(diǎn)側向移動(dòng)相位圖、支撐- 搖擺相位圖、肢體占空比圖、活動(dòng)軌跡圖、熱圖等
