コンピューターによる姿勢診断

人間の運動機能は最も古い歴史を持つ機能の一つです。筋骨格系は、それを直接実行する実行システムです。筋骨格系は、身体と外部環境との相互作用に最適な条件を提供します。したがって、筋骨格系の機能パラメータのいかなる逸脱も、通常、運動活動の低下、身体と環境との正常な相互作用条件の崩壊、そして結果として人間の健康状態の障害につながります。

筋骨格系の機能における生体力学的パターンの知識は、身体と環境の相互作用をうまく管理し、運動能力の発達、疾患の予防、健康の維持、そして正常な生活環境の創出を可能にします。脊椎の生体力学における問題の研究、姿勢診断法の開発、物理的手法を用いた脊椎の正常な機能維持、そして外傷後のリハビリテーション、外科的介入、運動療法といったプロセスを確実に進めるために、現代の医療現場では管理ツールと技術が切実に必要とされています。コンピューター技術は、最も効果的なツールの一つです。

1990年代におけるパーソナルコンピュータとビデオ機器の急速な発展は、人間の身体発達評価の自動化手段の改善に貢献しました。より効果的な姿勢診断と、必要なすべてのパラメータを記録できる複雑で高精度な測定機器が登場しました。この観点から、重力相互作用の様々な条件下での人体の空間構成を分析するビデオコンピュータアナライザーのハードウェア機能は非常に興味深いものです。

学童の身体発達を評価するには、ビデオコンピュータコンプレックスを用いて当社が開発した姿勢コンピュータ診断技術の利用が推奨されます。対象物体の点の座標は、デジタルビデオカメラを用いてビデオモニターに再生されたビデオグラムの静止画像から読み取られます。筋骨格系のモデルとして、14セグメントの分岐運動連鎖が用いられます。これらのリンクは、幾何学的特性に基づいて人体の主要なセグメントに対応し、基準点は主要な関節の座標に対応しています。

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デジタルビデオ撮影における生体力学的要件

人体計測ポイントの位置に、対照的なマーカーが人体に取り付けられます。

10 センチメートルの色分けされたセクションに分割されたスケール オブジェクトまたは定規が、被写体の平面に配置されます。

デジタルビデオカメラを三脚に設置し、撮影対象から 3 ～ 5 m の距離で固定します (ズーム機能は標準)。

ビデオカメラのレンズの光軸は、撮影対象物の平面に対して垂直に向いています。デジタルビデオカメラでは、スナップショットモード（SNAPSHOT）が選択されています。

被験者の姿勢（位置）。測定中、被験者は自然で特徴的な習慣的な垂直姿勢（位置）、またはいわゆる人体計測体型をとる。すなわち、かかとを合わせ、つま先を広げ、脚をまっすぐに伸ばし、腹部を引き締め、腕を体に沿って下ろし、手は自由に垂らし、指はまっすぐ伸ばして互いに押し付ける。頭部は、耳介の耳珠の上端と眼窩の下端が同一水平面に位置するように固定する。

このポーズはビデオ録画中ずっと維持され、画像の鮮明さと人体計測点の空間関係の一貫性が確保されます。

あらゆる種類のビデオ撮影において、被写体は下着または水泳パンツのみを着用し、裸足でなければなりません。

得られた指標：

• 体長（高さ） - 支持領域上の頂点の高さから測定（計算）されます。
• 体長 - 胸骨上部と恥骨点間の高さの差。
• 上肢の長さは、肩峰点とつま先点の高さの差を表します。
• 肩の長さ - 肩の高さと放射状点の高さの差。
• 前腕の長さ - 橈骨点と棘突起点間の高さの差。
• 手の長さ - 指先と甲状腺点の高さの差。
• 下肢の長さは、前腸骨棘点と恥骨点の高さの合計の半分として計算されます。
• 大腿部の長さ - 下肢の長さから脛骨の高さを引いたもの。
• 脛の長さ - 脛骨の上部と下部の高さの差。
• 足の長さ - かかとと足の先端の間の距離。
• 肩峰径（肩幅） - 右肩峰点と左肩峰点の間の距離。
• 転子径 - 大腿骨の大転子の最も突出した点間の距離。
• 胸部の胸骨中央横径 - 胸骨中央点の高さにおける胸部側面の最も突出した点間の水平距離。これは第4肋骨の上端の高さに相当します。
• 胸部の胸骨下横径 - 胸骨下点の高さにおける胸部側面の突出点間の水平距離。
• 胸部の前後（矢状方向）胸骨中径 - 胸骨中点の矢状軸に沿って水平面で測定。
• 骨盤稜直径 - 腸骨稜の 2 つの点間の最大距離、つまり腸骨稜の最も離れた点間の距離。
• 大腿骨の外径 - 大腿部の上部の最も突出している部分間の水平距離。

デジタル画像の自動処理は「TORSO」プログラムを使用して実行されます。

プログラムを操作するアルゴリズムは、次の 4 つの段階で構成されます。

• 新しいアカウントを作成します。
• 画像のデジタル化。
• 得られた結果の統計処理。
• レポートを生成しています。

足部支持バネ機能の測定と評価は、KN Sergienko氏とDP Valikov氏と共同開発したプログラム「Big foot」を用いて行います。このプログラムは、MS Windows 95/98/MEとWindows NT/2000の両方のオペレーティング環境で動作します。

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