身体動作解析産業プラットフォーム

運動生理学・バイオメカニクス研究グループ最新のモーションキャプチャ装置により複雑な人や物の動きを計測・数値化することができます。また、下肢筋力測定器や体組成計なども備えられており人の身体情報と関連付けた計測にも対応可能です。

歩行計測

歩行計測システム

 
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モーションキャプチャシステム、床反力計、床反力測定階段、モーションレコーダ等により、構成されています。
モーションキャプチャシステムは、測定対象に取り付けた多数の反射マーカの位置を複数のカメラで連続的に測定する装置です。測定対象物は何でもかまいません。歩行の測定では床からの力を測定するために床反力計(平地・階段)と組み合わせます。
モーションレコーダは、加速度センサにより動きを測定するための装置です。簡便に測定できる点がメリットです。その反面、同時に使用できるセンサの数が限られる、マーカと比べて重い、位置測定での誤差といったデメリットがあります。

 

バーチャルリアリティ(VR)連動型トレッドミル歩行システム

 
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VRに連動した歩行を評価

左右独立したデュアルベルトトレッドミル、モーションキャプチャシステム、バーチャルリアリティ(VR)環境、ビデオカメラを合わせた多目的なシステムです。
トレッドミル歩行をVR環境と連動させることで、実環境に近い状況での歩行を評価することができます。

 
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様々な外乱刺激が歩行に与える影響の分析

トレッドミルは左右2枚のベルトを独立に制御でき、左右並行移動・前後傾斜も可能です。スクリーンや足元に投影した映像、音響システム等と組み合わせることで、視覚刺激、聴覚刺激、(つまずきなどの)予期せぬ身体への外乱など、身体に作用する様々な刺激が歩行に与える影響を分析することができます。

 

広域モーションキャプチャシステム

マーカレスモーションキャプチャー

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Theia3Dのマーカレスモーションキャプチャーは、赤外線マーカを参加者の身体上に貼付することなく、参加者が普段着ている服装のまま使用可能な動作分析システムです。独自の機械学習のアルゴリズムを用いて、複数のカメラによる映像データから各身体部位や関節点の位置を推定し、動作中のヒトの骨格セグメントを計算します。

実験室画像  

個人の動作特徴の分析が可能

様々な動作中における関節角度といった運動学・運動力学的な指標を分析することで、 様々な対象者(健常成人や特定の疾患を有する方)特有の動作の特徴を把握することができます。

 

動作データと各個人の健康指標との関連の解明

本機器により計測したヒトの身体動作データと各個人の健康指標(例えば筋カ・フレイルリスク)との関連を分析することなどに活用できます。

 

筋電計、慣性センサ

表面筋電図測定装置

小型の機器により、筋線維から発生する活動電位を皮膚表面で計測することで、様々な動作中の筋の活動状態を知ることができます。

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Trigno (DELSYS)

 
 

9軸慣性センサ画像

Xsens DOT

約3cmX3cmX1cmの超小型、かつ10g程度の軽量な9軸慣性センサです。本機器を用いることで、動作中の加速度や角速度を計測することができます。本機器はウェアラブルデバイスであり、ワイヤレスで作動するため、屋外での日常生活動作(例えば、買い物や散歩など)における加速度や角速度の計測も可能となります。

 

慣性センサースーツ

着用から計測まで誰でも簡単に使用可能な機器です。本スーツを着用することで、動作中のヒトの動きを3Dアニメーション化し、関節の角度をリアルタイムでモニタリングできます。
一般的な動作実験では身体上の指定された部位に赤外線マーカを貼付するプロセスが必要となりますが、本機器はスーツ着用のみであるため、簡単に動作データの収集が可能です。

実験室画像

e-skin MEVA Full Body

 

インソール型足底荷重計測

ワイヤレス・リアルタイムで動作中の足底荷重の計測が可能

インソール画像 インソール画像

loadsol pro (novel GmbH)

 

loadsolは、Bluetoothでスマートフォン・タブレット端末に足底荷重データのリアルタイム表示および転送が可能な機器です。
ワイヤレスで使用可能であるため、参加者の心身の負担が少なく、自然な動作中の足底の荷重を計測することが可能です。
足底表面全体を覆う1つの柔軟で平らなインソールセンサーで足底と靴の間の力を計測します。

 

ワイヤレス・リアルタイムで動作中の足底荷重の計測が可能

インソール画像

本機器により計測した足底荷重データと各個人の健康指標
(例えば筋力)との関連を分析することなどに活用できます。

 

屋外や日常生活動作での計測が可能

これまでは実験機器(床反力計)が大型である理由などから実験室内での足底荷重の計測に限られていましたが、本機器はワイヤレスで足底荷重の計測ができるため屋外や日常生活動作中のデータの収集も可能です。

 

身体運動計測装置

筋力評価システム

(多用途筋機能評価運動装置)

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全身の筋機能の評価がリアルタイムで可能

Biodex System4 (Biodex)

呼気ガス分析装置

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呼吸情報に関する詳細な分析が可能

エアロモニタAE310SRC
(ミナト)

血管内皮機能検査装置

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血管径の計測が可能

ユネクスイーエフ38G
(ユネクス)

これらの機器・ソフトウェアを用いることで、筋力、心肺機能、血管機能、動作姿勢・情報を評価することが可能となります。これにより、ヒトの身体機能と動作の関係の解明に役立つ研究につなげることができます。

姿勢推定エンジン/骨格筋モデリング

 

Vision Pose(ネクストシステム)/ Any Body(テラバイト)

ヒトの関節・筋肉の負荷の計算が可能

 
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血圧脈波測定装置

両手両足で脈波を測定し、血管内で脈波が伝わる速度から動脈硬化度を推定するための装置です。動脈は加齢に伴い硬くなりますが、高血圧やコレステロール値など生活習慣にも影響され、実年齢と血管年齢の差となります。

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医療用トレッドミル

一定の条件で運動負荷を加えるための装置です。疲労による歩行状態の変化を計測できます。ジョギング程度までの速度や25%の急勾配まで対応できます。

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体組成系(BIA装置)

異なる周波数の微弱電流を流し、体組織(例:脂肪、筋肉、骨など)による抵抗の違いや位相のずれから、体組成を推定するための装置です。測定原理は家庭用の体組成計と同じですが、より多くの電極と周波数を使うことにより、多項目の推定が可能です。この方法で測定した筋肉量は、サルコペニア(筋肉が減ってしまう病気)の診断基準の一つとなっています。

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下肢筋力測定器

歩行に関係する筋力の指標として、下肢筋力のうち膝を伸ばす力を測定する装置です。足首をベルトで固定し、測定パッドの上に膝を置き、足を伸ばした際にパッドに加わる力を数値化します。

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脳機能測定装置

光脳機能イメージング装置、NIRS

自然光の中でも特に人の体を通りやすい近赤外の光使って脳の活動状態を測定するための装置です。脳の活動によるヘモグロビンの変化から部位ごとの状態を知ることができます。光を使うことから電磁ノイズなど環境の影響をうけにくく、バッテリーによるモバイル運用も可能です。

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モバイル心電計

胸に貼り付けて心電波形を測定するための装置です。配線がないため活動中でも測定可能です。測定結果は電波でスマートフォンに送られ、波形を表示したり、記録することができます。

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AGEs測定器

(終末糖化産物)

異なる周波数の微弱電流を流し、体組織(例:脂肪、筋肉、骨など)による抵抗の違いや位相のずれから、体組成を推定するための装置です。測定原理は家庭用の体組成計と同じですが、より多くの電極と周波数を使うことにより、多項目の推定が可能です。この方法で測定した筋肉量は、サルコペニア(筋肉が減ってしまう病気)の診断基準の一つとなっています。