Исследователи используют датчики движения для определения хромоты у лошадей
Самое распространенное заболевание у лошадей — хромота. Ветеринар из Университета Миссури разработал систему для эффективной оценки этой проблемы с использованием детекции движения. Систему называют «Lameness Locator».
Кевин Киган, профессор хирургии лошадей в Колледже ветеринарной медицины, годами отслеживал движение лошадей, связанное с хромотой. Поскольку хромота может начинаться незаметно и варьироваться от простой легкой проблемы, затрагивающей одну конечность, до более сложной, затрагивающей несколько конечностей, раннее обнаружение является ключом к успешному лечению. Проблема, по словам Кигана, в том, что обнаружение по-прежнему полагается на простое визуальное наблюдение невооруженным глазом.
«Мы разрабатываем объективные методы обнаружения и оценки хромоты с начала 1990-х годов в помощь субъективным оценкам. Мы начали с беговых дорожек и высокоскоростных камер, и они работали довольно хорошо, но были непрактичны из-за высокой стоимости и невозможности использования в полевых условиях. Кроме того, лошади двигаются на беговой дорожке не так, как на обычном грунте. В некоторых случаях с легкой хромотой или при хромоте нескольких конечностей даже эксперты, наблюдающие одну и ту же лошадь, могут не согласиться с наличием или степенью тяжести хромоты. Объективный метод помог бы убрать часть догадок из оценки».
В сотрудничестве с профессором машиностроения Фрэнком Паем и Ёсихару Ёнедзавой из Технологического института Хиросимы команда разработала систему инерциальных датчиков, которая сейчас используется коммерчески. Небольшие датчики размещаются на голове лошади, правой передней конечности и крупе, возле хвоста. Датчики отслеживают и записывают движение туловища лошади во время рыси. Записанная информация сравнивается с базами данных, записанными при движении здоровых и других хромых лошадей. Эти сравнения могут помочь ветеринарам улучшить и оптимизировать свою оценку так, как они раньше не могли.
«Есть две причины, по которым «Lameness Locator» лучше невооруженного глаза: он регистрирует движение с более высокой частотой, недоступной человеческому глазу, и устраняет предвзятость, часто сопровождающую субъективную оценку».
Продукт привлек внимание извне ветеринарного мира: Национальный научный фонд (NSF) присудил двухлетний грант Small Business Technology Transfer (STTR) Phase II в размере $500,000 на дальнейшие исследования и разработку текущей технологии. Грант был присужден компании Equinosis (стартап при университете с лицензией от Университета Миссури) после успешного завершения исследования Phase I, которое было ключевым для разработки прототипа. Equinosis заключила субподряд с Университетом Миссури для части дополнительных исследований.
Цели второго гранта NSF включают:
- Расширение анализа на другие аллюры лошадей (фокстрот, иноходь, галоп).
- Улучшение чувствительности существующего анализа.
- Разработку параллельного устройства для измерения нарушений координации при неврологических заболеваниях.
- Улучшение дизайна датчиков.
- Расширение анализа для классификации типа хромоты на основе диагноза.
- Разработку датчиков и расширение анализа для обнаружения и оценки хромоты у собак.
- Перенос существующего анализа для эффективной работы на небольших вычислительных платформах, таких как сотовые телефоны или iPad.
«Наша самая большая задача сейчас — представить это ветеринарам, обучить их правильному использованию и интерпретации данных и показать, что это действительно работает».