赤外線反射マーカーは精密追跡ツールです。モーションキャプチャセンサーに光を反射するように使用され、システムが足の動きを3D空間でデジタル化できるようにします。これらのマーカーは、特定の解剖学的ランドマーク、特に親指の付け根の領域と足の中央部に配置され、垂直方向の地面クリアランスや横方向の安定性など、歩行の安全性と効率を評価するために重要な、明確な運動学的データポイントを分離します。
コアの要点：マーカーの配置は任意ではなく、厳密に機能的です。親指の付け根と足の中央部を分離することにより、アナリストは足の軌道と幾何学的中心を数学的に定義でき、視覚的な動きを、つまずきのリスクとバランス制御に関する定量的データに変換します。
遠位領域（親指）の分析
主な参照は、親指の真上にある領域の重要性を強調しています。この配置は、歩行の「スイング期」を分析するために不可欠です。
移動軌道の定義
親指の上の遠位領域にマーカーを配置することで、モーションキャプチャシステムは、足が空中を移動する際の正確な経路をマッピングできます。
この特定の場所は、足の動きのプロファイルの先端として機能します。この点を追跡することにより、システムはかかとの動きとは独立して、スイング期中の足の完全な弧を捉えます。
つまずきのリスクの定量化
このマーカーから得られる最も重要なデータポイントは、地面に対するつま先の最低垂直高さです。
スイング期中、つまずきを防ぐために足は地面をクリアする必要があります。このマーカーは、最小つま先クリアランス（MTC）を評価するために必要な定量的データを提供します。
被験者が歩行調整能力の低下を示している場合、この垂直高さデータは、つま先が地面にこすれる可能性が高いことを示し、つまずきのリスクの増加に直接相関します。
中足骨頭（足の中央部）の分析
つま先マーカーは垂直クリアランスを測定しますが、足の中央部マーカーは安定性とタイミングに焦点を当てています。これは、足が地面とどのように相互作用するかを理解するために重要です。
幾何学的中心の特定
第2から第3の中足骨頭に配置されたマーカーは、足の軌道の幾何学的中心を表します。
この場所は、末端部だけでなく、足全体として安定した参照点を提供します。これは、かかと着地の正確な瞬間を計算し、スタンス期とスイング期を区別するために科学的に必要です。
空間偏差の測定
ここに正確に配置することで、内側-外側（ML）の足の配置エラーを計算できます。
この指標は、運動偏差を評価するために重要です。足が内側または外側に着地しすぎているかどうかを判断し、バランスと空間制御の問題を示します。
トレードオフの理解
マーカーの配置は正確な分析を可能にしますが、剛性のある取り付けという仮定に依存しています。
靴の素材の影響
マーカーは、下の骨格ではなく靴を追跡します。靴の素材が柔らかすぎるか、緩くフィットしている場合、動き中にマーカーがずれる可能性があります。
これはモーションアーティファクトを導入します。データは、足の実際の軌道ではなく、靴の変形を反映します。
配置精度
ターゲットからわずか数ミリメートルずれた場所に配置されたマーカーでも、計算された軌道が変化する可能性があります。
たとえば、つま先マーカーを後方に配置しすぎると、クリアランス高さの値が人為的に誇張され、実際のつまずきのリスクが隠される可能性があります。
マーカ戦略の最適化
足の移動分析から意味のあるデータを抽出するには、マーカーの配置を特定の分析目標に合わせる必要があります。
- 転倒防止が主な焦点の場合：スイング期中の最小垂直クリアランスを厳密に測定し、つまずきの危険を特定するために、遠位つま先マーカーを優先します。
- 安定性と運動制御が主な焦点の場合：かかと着地のタイミングと足の配置における横方向の偏差を正確に捉えるために、足の中央部（中足骨）マーカーを優先します。
正しいマーカー配置は、一般的な動きを捉えることと、特定の生体力学的欠陥を診断することの違いです。
概要表：
| マーカーの位置 | 解剖学的ランドマーク | 測定される主な指標 | 主な分析目標 |
|---|---|---|---|
| 遠位領域 | 親指の上 | 最小つま先クリアランス（MTC） | つまずきのリスクとスイング期の軌道の評価 |
| 足の中央部 | 第2-3中足骨頭 | 内側-外側（ML）の足の配置 | バランスの問題とかかと着地のタイミングの特定 |
| 靴の表面 | 外側素材 | モーションアーティファクト | 靴のフィット感と素材の剛性の評価 |
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参考文献
- Suzanne Martin, Rezaul Begg. Effects of diabetes mellitus on step length and minimum toe clearance adaptation. DOI: 10.1186/s12938-023-01082-2
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 .