最近，Noldus 再次對動物步態分析係統(CatWalk XT)進行了創新。最新升級的 CatWalk XT 10.7進行了許多改進，讓我們(men) 一起來看看吧！
Phase dispersions和Coupling
10.7 中更新的主要內(nei) 容之一是Phase dispersions和Coupling參數的可視化和計算方式。盡管舊方法並沒有錯誤，但我們(men) 發現以前表示這些參數的方式並不直觀，可能會(hui) 導致對參數值的錯誤解釋。由於(yu) Phase dispersions和Coupling是最難掌握的兩(liang) 個(ge) 參數，而且這需要對Circular statistics有一些基本的了解，我們(men) 將在本文中對這些概念進行更多的介紹。
步態分析基礎：步態周期
在開始之前，我們(men) 先來回顧一下步態周期的不同部分。步態周期是指動物行走時腳掌的重複運動。當齧齒類動物的腳跟接觸地麵時（定義(yi) 為(wei) 初始接觸）開始，同一腳跟再次接觸地麵時結束。步態周期可分為(wei) 兩(liang) 個(ge) 階段：
站立階段：爪子接觸地麵
擺動階段：爪子在空中移動
齧齒類動物是四足動物，因此有四隻爪子，它們(men) 通常以略微不同的偏移量相互循環。如下圖所示，偏移量是每隻爪子步態周期開始的時間，數字之間的時間距離就是偏移量。
站立階段又可分為(wei) 兩(liang) 個(ge) 階段：
製動階段：從(cong) 初始接觸開始，到爪子平放在地麵上（最大接觸）時結束。
推進階段：從(cong) 最大接觸後開始，到爪子離開地麵時結束。
由於(yu) 齧齒動物是四足動物，因此有 24 種潛在的腳步順序。然而，在剔除鏡像和重複模式後，隻剩下三種截然不同的模式。這些模式的時間以及兩(liang) 個(ge) 不同腳爪步態之間的距離對於(yu) 測量Phase dispersions和Coupling至關(guan) 重要。
解釋Phase Dispersions和Coupling
我們(men) 試圖用Phase dispersions和Coupling參數來研究的是一對爪子之間的偏移。換句話說，在一隻爪子（"錨"）的步態周期中，另一隻爪子（"目標"）的步態周期從(cong) 哪裏開始。測量值是偏移量占錨點步態周期的百分比。這兩(liang) 個(ge) 參數之間的區別表述如下：
l Coupling側(ce) 重於(yu) 兩(liang) 隻爪子之間的關(guan) 係及其相互協調。由於(yu) 其定義(yi) ，Coupling度總是在 0-100% 的範圍內(nei)
l Phase dispersions側(ce) 重於(yu) 步態周期之間的時間和一致性的可變性
舉(ju) 例來說，當右前爪的步態周期總持續時間為(wei) 20 毫秒並被視為(wei) 錨點時，左後爪的步態周期在錨點開始後 15 毫秒開始。這就意味著左後爪在錨點步態周期的 75% 時觸地。Coupling參數和Phase dispersions的值均為(wei) 75%。
在步態分析中使用Circular Statistics
由於(yu) 基礎數據具有重複性，因此我們(men) 需要使用Circular statistics來計算一次運行、一次試驗或一組動物中一組數值的平均Phase dispersions。讓我們(men) 舉(ju) 一個(ge) 簡化的例子，數據來自四個(ge) 步態周期：兩(liang) 次為(wei) 75%，兩(liang) 次為(wei) 5%。線性統計得出的平均值為(wei) 40% [(75+75+5+5)/4]，但這是不正確的。
在Circular statistics中，數據點被繪製在一個(ge) 圓圈上。對於(yu) Phase dispersions，圓的頂部為(wei) 0%（和 100%），順時針方向移動，右側(ce) 為(wei) 正值25%，底部為(wei) 50%，左側(ce) 為(wei) 75%。逆時針方向則為(wei) 負值。因此，像75% 和-25% 這樣的值在這個(ge) 圓上是同一個(ge) 點。
以剛才提到的例子為(wei) 例，當我們(men) 在圓圈上畫出5%和75%時，它們(men) 在逆時針方向上靠得更近，使得平均值為(wei) -10%（或90%），而不是40%。這個(ge) 例子中的值是-10% 還是90%，取決(jue) 於(yu) 參數的定義(yi) 。Coupling度範圍為(wei) 0%-100%，Phase dispersions範圍為(wei) -50%至75%。
因此，Phase dispersions的值為(wei) -10%，而Coupling度則為(wei) 90%。這說明了對該參數進行循環分析的必要性，以及我們(men) 引入循環分析以避免解釋錯誤的原因。
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