一、開發(fā)背景
在生物醫(yī)學(xué)研究和**開發(fā)中，動(dòng)物模型的行為表現(xiàn)和運(yùn)動(dòng)能力是研究神經(jīng)系統(tǒng) **、肌肉骨骼異常和**效果評(píng)估的重要指標(biāo)。其中，大小鼠因其基因背景的 可控性、易于飼養(yǎng)和維護(hù)的成本效益，以及與人類**模型的高度相似性，成為 了實(shí)驗(yàn)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(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)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(yùn)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(yùn)動(dòng)的測(cè)量和分析。傳統(tǒng)上，步態(tài)分析依賴于觀察者的主觀判斷或是利用 簡(jiǎn)單的工具進(jìn)行距離和時(shí)間的測(cè)量，這些方法往往缺乏準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。隨著 技術(shù)的進(jìn)步，尤其是高速攝像技術(shù)和計(jì)算機(jī)視覺 AI 算法的發(fā)展，研究者能夠以 ****的精度和細(xì)節(jié)捕捉到動(dòng)物的自由運(yùn)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(tǒng)旨在通過自動(dòng)化的方式捕捉和分析大小鼠在無 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(yù) 效果的重要信息。這種分析對(duì)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(yùn)動(dòng)能力的條件的研究具有重要意義。通過**測(cè)量動(dòng) 物的步態(tài)參數(shù)和自發(fā)活動(dòng)精細(xì)行為，研究者可以更好地理解**的進(jìn)展，評(píng)估治 療方法的效果，甚至在早期階段就能夠發(fā)現(xiàn)**的潛在副作用。

二、系統(tǒng)介紹
VisuWalk 大小鼠自由活動(dòng)與步態(tài)分析系統(tǒng)依托于高清攝像技術(shù)和先進(jìn)的計(jì)算機(jī) 視覺 AI 算法。高速攝像設(shè)備能夠捕捉到快速移動(dòng)的對(duì)象細(xì)節(jié)，而計(jì)算機(jī)視覺算 法則能夠從視頻中自動(dòng)識(shí)別動(dòng)物的身體部位和精細(xì)行為，計(jì)算出步態(tài)的各種參 數(shù)。這種技術(shù)的應(yīng)用，不僅極大地提高了步態(tài)分析的**度，而且大大減少了數(shù) 據(jù)處理所需的時(shí)間和人工成本。

三、系統(tǒng)配置
1.實(shí)驗(yàn)箱
2.高清攝像機(jī)
3.鋼化玻璃底板
4.輔照明燈（選配）  數(shù)據(jù)線
5.VisuWalk 軟件

四、應(yīng)用領(lǐng)域
1.脊椎損傷
2.帕金森病
3.肌萎縮側(cè)索硬化癥
4.共濟(jì)失調(diào)
5.亨廷頓舞蹈癥
6.關(guān)節(jié)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，無需花額外的時(shí)間進(jìn)行行為 分析，大大節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間；
2.支持動(dòng)物在開放場(chǎng)無任何約束場(chǎng)景下識(shí)別動(dòng)物步態(tài)行為和精細(xì)行為，不需要 對(duì)動(dòng)物進(jìn)行任何誘導(dǎo)；
3.具備結(jié)果雙擊復(fù)核、質(zhì)檢功能 ；
4.實(shí)時(shí)且自動(dòng)準(zhǔn)確識(shí)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(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；
6.底部視角拍攝，可進(jìn)行小鼠曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、新物體識(shí)別識(shí)別實(shí)驗(yàn)、精細(xì)行為實(shí)驗(yàn) 等范式；
7.系統(tǒng)支持離線分析和實(shí)時(shí)分析 2 種模式；
8.支持?jǐn)?shù)據(jù)可視化和數(shù)據(jù)管理功能，根據(jù)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(shè)備（光遺傳、電生理、鈣成像等） 同步打標(biāo)；
10.分析過程中實(shí)時(shí)顯示動(dòng)物的各種行為狀態(tài)及發(fā)生持續(xù)時(shí)間等信息； ? 可根據(jù)用戶實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景免費(fèi)訓(xùn)練適配模型；
11. 支持?jǐn)?shù)據(jù)指標(biāo)分段和分組統(tǒng)計(jì)等；

六、測(cè)試指標(biāo)
1）常規(guī)行為指標(biāo)：包括路程、平均速度、靜止時(shí)間、各子區(qū)域訪問次數(shù)、逗留 時(shí)間、潛伏期等
2）精細(xì)行為指標(biāo)：Grooming、Rearing 次數(shù)、時(shí)間、潛伏期
3） 自由步態(tài)指標(biāo)：步行周期、步行速度、角速度、支撐\搖擺時(shí)相、步長(zhǎng)、步寬步幅、肢體占空比、時(shí)間對(duì)稱性等
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(cè)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