歩行動作の四次元的可視化とその臨床応用

4-dimensional Visualization of Gait and the Clinical Application

　要旨：われわれは歩行動作を含む各種動作を四次元的に計測し，骨格および骨格筋の動きをリアルタイムにかつ定量的に可視化するために四次元人体動作解析システムを開発した．本システムは被験者のCTあるいはMRIデータから被験者ごとの骨格形状モデルを作成し，体表面マーカによるモーションキャプチャデータに基づいて駆動することで，仮想空間上に動作時の骨格の動きを再現する．これにより骨格の四次元的な動きを自由な視点から直感的に観察でき，さらに関節角度や筋肉の伸縮量，骨格の空間的移動量などといった各種パラメータを定量的に計測することが可能となった．本稿では人体モデルの構築，動作の四次元的可視化，および本システムを臨床に応用した1例として人工股関節設置後患者の動作解析について報告する．また，モーションキャプチャの精度に影響を与える因子のひとつである皮膚のずれによる関節角度計測の誤差について検証実験を行ったので併せて報告する．