一、开发背景
在生物医学研究和**开发中，动物模型的行为表现和运动能力是研究神经系统 **、肌肉骨骼异常和**效果评估的重要指标。其中，大小鼠因其基因背景的 可控性、易于饲养和维护的成本效益，以及与人类**模型的高度相似性，成为 了实验研究中使用*广泛的模型动物。在这一研究背景下，大小鼠自由活动与步 态分析系统的开发和应用显得尤为重要和必要。
自由活动与步态分析是研究动物运动模式的一种方法，它涉及到动物步行时身体 各部位运动的测量和分析。传统上，步态分析依赖于观察者的主观判断或是利用 简单的工具进行距离和时间的测量，这些方法往往缺乏准确性和可重复性。随着 技术的进步，尤其是高速摄像技术和计算机视觉 AI 算法的发展，研究者能够以 ****的精度和细节捕捉到动物的自由运动时的步态行为**分析。

大小鼠自由活动与步态分析系统旨在通过自动化的方式捕捉和分析大小鼠在无 约束条件下的自然步态，以提供关于动物健康状况、神经肌肉功能以及**干预 效果的重要信息。这种分析对于神经退行性**（如帕金森病和阿尔茨海默病）、 肌肉萎缩症以及其他影响运动能力的条件的研究具有重要意义。通过**测量动 物的步态参数和自发活动精细行为，研究者可以更好地理解**的进展，评估治 疗方法的效果，甚至在早期阶段就能够发现**的潜在副作用。

二、系统介绍
VisuWalk 大小鼠自由活动与步态分析系统依托于高清摄像技术和先进的计算机 视觉 AI 算法。高速摄像设备能够捕捉到快速移动的对象细节，而计算机视觉算 法则能够从视频中自动识别动物的身体部位和精细行为，计算出步态的各种参 数。这种技术的应用，不仅极大地提高了步态分析的**度，而且大大减少了数 据处理所需的时间和人工成本。

三、系统配置
1.实验箱
2.高清摄像机
3.钢化玻璃底板
4.辅照明灯（选配）  数据线
5.VisuWalk 软件

四、应用领域
1.脊椎损伤
2.帕金森病
3.肌萎缩侧索硬化症
4.共济失调
5.亨廷顿舞蹈症
6.关节炎
7.骨骼肌肉**
8.疼痛
9.神经肌肉**
10.缺血/中风

五、技术特点
1.**实时功能，采集视频的同时进行行为分析，无需花额外的时间进行行为 分析，大大节省实验时间；
2.支持动物在开放场无任何约束场景下识别动物步态行为和精细行为，不需要 对动物进行任何诱导；
3.具备结果双击复核、质检功能 ；
4.实时且自动准确识别动物轮廓及多体位骨架点（鼻尖、左前肢、右前肢、左后肢、右后肢、重心及尾根等）；
5.可以输出整个组动物的统计数据；
6.底部视角拍摄，可进行小鼠旷场实验、新物体识别识别实验、精细行为实验 等范式；
7.系统支持离线分析和实时分析 2 种模式；
8.支持数据可视化和数据管理功能，根据自定义条件筛选图表；
9.可以支持外部输入输出功能，与第三方设备（光遗传、电生理、钙成像等） 同步打标；
10.分析过程中实时显示动物的各种行为状态及发生持续时间等信息；  可根据用户实验场景免费训练适配模型；
11. 支持数据指标分段和分组统计等；

六、测试指标
1）常规行为指标：包括路程、平均速度、静止时间、各子区域访问次数、逗留 时间、潜伏期等
2）精细行为指标：Grooming、Rearing 次数、时间、潜伏期
3） 自由步态指标：步行周期、步行速度、角速度、支撑\摇摆时相、步长、步宽步幅、肢体占空比、时间对称性等
4）触地时间-角速度序图、触地时间-速度序图、尾根点侧向移动相位图、支撑- 摇摆相位图、肢体占空比图、活动轨迹图、热图等