赤外線ハイスピードモーションキャプチャシステムは、肉眼では見えない傷害リスクを特定するために必要な、正確な生体力学的データを提供します。 複数のカメラを使用して、100 Hz以上の周波数で特定の解剖学的ランドマークに反射マーカーを追跡することにより、これらのシステムは、関節トルクや四肢の剛性などの重要なリスク要因を計算するために必要な空間座標を生成します。
この技術の核となる価値は、物理的な動きを定量化可能な機械的負荷に変換する能力にあります。単純な観察を超えて、被験者の姿勢制御戦略がさまざまな条件下でどのように変化するかを明らかにし、傷害につながる特定の力を浮き彫りにします。
高精度トラッキングの仕組み
リアルタイムマーカー検出
このシステムは、体に装着された反射マーカーを追跡するように設計されたカメラネットワークに依存しています。
このセットアップにより、変位データを継続的かつリアルタイムで記録できます。
高周波データキャプチャ
下肢の急速な動きを正確に評価するために、システムは100 Hz以上の周波数で動作します。
この高いサンプルレートにより、データ損失なしに、微細な動きや速度の突然の変化も確実にキャプチャできます。
解剖学的マッピング
マーカーは特定の解剖学的ランドマークに配置され、被験者の骨格モデルが作成されます。
この正確なマッピングにより、データは表面の皮膚の動きだけでなく、下にある骨や関節構造の実際の動きを反映することが保証されます。
データからリスク評価へ
関節トルクの計算
空間座標データにより、関節トルク（回転力）を計算できます。
高い関節トルクは、機械的ストレスの主要な指標です。これを定量化することにより、システムは膝や足首への負荷が安全な閾値を超える特定の瞬間を特定します。
四肢の剛性の測定
システムは、垂直方向の長さの変化と地面反力を分析して、四肢の剛性を評価します。
剛性は、四肢が衝撃を吸収する能力を決定します。剛性のずれ（硬すぎるか、柔らかすぎるか）は、体の自然な衝撃吸収メカニズムの破綻を示している可能性があります。
姿勢制御戦略の評価
この技術は、被験者がさまざまな感覚条件下で姿勢をどのように調整するかを明らかにします。
これらの調整を観察することにより、研究者は、アスリートや患者が反復性ストレス傷害を招きやすい非効率的な制御戦略を検出できます。
トレードオフの理解
セットアップの複雑さ
このシステムは、反射マーカーの正確な配置に大きく依存しています。
解剖学的ランドマークへの不正確な配置は、誤ったデータにつながるため、正確なリスク評価には専門家によるセットアップが厳密に必要となります。
環境的制約
このシステムは赤外線カメラと反射に依存しているため、キャプチャ環境は慎重に制御する必要があります。
これにより、評価は自然な競技場環境ではなく、実験室またはスタジオの設定に限定されることがよくあります。
目標に合わせた適切な選択
傷害予防のために赤外線モーションキャプチャを効果的に使用するには、分析を特定の目的に合わせて調整してください。
- 主な焦点が関節の健康である場合： 関節トルクの分析を優先して、靭帯に過度の回転ストレスをかける特定の動きを特定します。
- 主な焦点が衝撃吸収である場合： 四肢の剛性と垂直方向の長さの変化に焦点を当てて、被験者が衝撃力を効果的に分散しているかどうかを判断します。
正確な傷害リスク評価は、動きを見るだけでなく、それを駆動する目に見えない機械的負荷を測定することにかかっています。
概要表：
| 主要指標 | データタイプ | 提供されるリスクインサイト |
|---|---|---|
| 関節トルク | 回転力 | 靭帯や関節への機械的ストレスを特定します |
| 四肢の剛性 | 垂直変位 | 衝撃吸収と衝撃分散を評価します |
| 姿勢制御 | 骨格マッピング | ストレスを招きやすい非効率的な戦略を検出します |
| 高周波トラッキング | 100 Hz以上の座標 | 肉眼では見えない微細な動きをキャプチャします |
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参考文献
- Lingyue Meng, Yuefeng Hao. Effects of visual deprivation on the injury of lower extremities among functional ankle instability patients during drop landing: A kinetics perspective. DOI: 10.3389/fphys.2022.1074554
この記事は、以下の技術情報にも基づいています 3515 ナレッジベース .
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