[P-KS-10-1] マーカーを用いたKinect測定値の信頼性検証
Keywords:Kinect, 信頼性, 動作解析
【目的】
Kinect（Microsoft社製）は，これまでの3次元動作解析装置と比較して安価であり，測定が簡便である。Kinectの利点はマーカーを用いずに関節中心を推定でき，1つの計測機器で3次元の情報を得られることである。そのため，姿勢・動作を解析するツールとして有効とされている。しかし，動作によっては関節中心を読み取れず，誤差を生じやすいとの報告がある。マーカーを使用した場合，簡便性は損なわれるが，Kinectをより誤差の少ない状態で姿勢・動作解析に使用できると考えられる。本研究ではマーカーを用いて撮影した場合のKinect測定値の信頼性を検証することを目的とする。
【目的】
計測機器にはKinect1台，動作解析ソフトICpro，東大型角度計（以下，角度計）を用いる。Kinectの設置位置は計測点より3m離し，高さを70cmとする。Kinectのマーカー抽出精度を検証するため，角度計の両端及び中心部に赤外線反射マーカーを貼付する。角度計を任意の角度でランダムに設定し，マーカー貼付面（以下，貼付面）がKinectの撮影面に対し0°，45°，90°となる角度でそれぞれ撮影する。撮影後，動作解析ソフトICproを用いて各マーカーが成す角度を算出する。角度計の数値と，Kinectによる測定値の両方を記録する。測定は貼付面の角度ごとにそれぞれ10回繰り返す。同様に，身体にマーカーを貼付した場合の測定値を検証する。被検者は健常成人男性1名とし，大転子，膝関節中心および外果に赤外線反射マーカーを貼付する。測定肢位は座位とし，被検者の任意の膝関節屈曲角度を測定する。撮影は矢状面より行い，大転子-膝関節中心-外果が成す角を膝関節角度と定義し，動作解析ソフトICproを用いて算出する。同時に，検者が角度計を使用して膝関節角度を測定する。計測は10回実施する。各測定において，信頼性を評価するため，級内相関係数（ICC）の算出を行い，Kinect測定値と角度計の数値の検者間信頼性を求める。有意水準は5％未満とする。統計処理にはSPSS Statistics 21を用いる。
【結果】
貼付面がKinectの撮影面に対し0°，45°，90°の測定の場合，検者間ICCはそれぞれr=0.99（p＜0.01），r=0.99（p＜0.01），r=0.83（p＜0.01）であった。すべての測定で高い検者間ICCを得られたが，90°の測定のみ，0°，45°の測定と比較して低い検者間ICCを示した。被検者を用いた測定の検者間ICCはr=0.99（p＜0.01）であった。
【結論】
マーカーを貼付した測定にて，Kinectによって信頼性の高い測定値を得られた。特に，マーカー貼付面が撮影面を向いている場合の測定値の信頼性が高い。よって，Kinectはマーカーを用いて臨床上の姿勢・動作解析に活用できる可能性があり，特に，撮影面と同一面上の動作を解析するのに有効であると考える。
Kinect（Microsoft社製）は，これまでの3次元動作解析装置と比較して安価であり，測定が簡便である。Kinectの利点はマーカーを用いずに関節中心を推定でき，1つの計測機器で3次元の情報を得られることである。そのため，姿勢・動作を解析するツールとして有効とされている。しかし，動作によっては関節中心を読み取れず，誤差を生じやすいとの報告がある。マーカーを使用した場合，簡便性は損なわれるが，Kinectをより誤差の少ない状態で姿勢・動作解析に使用できると考えられる。本研究ではマーカーを用いて撮影した場合のKinect測定値の信頼性を検証することを目的とする。
【目的】
計測機器にはKinect1台，動作解析ソフトICpro，東大型角度計（以下，角度計）を用いる。Kinectの設置位置は計測点より3m離し，高さを70cmとする。Kinectのマーカー抽出精度を検証するため，角度計の両端及び中心部に赤外線反射マーカーを貼付する。角度計を任意の角度でランダムに設定し，マーカー貼付面（以下，貼付面）がKinectの撮影面に対し0°，45°，90°となる角度でそれぞれ撮影する。撮影後，動作解析ソフトICproを用いて各マーカーが成す角度を算出する。角度計の数値と，Kinectによる測定値の両方を記録する。測定は貼付面の角度ごとにそれぞれ10回繰り返す。同様に，身体にマーカーを貼付した場合の測定値を検証する。被検者は健常成人男性1名とし，大転子，膝関節中心および外果に赤外線反射マーカーを貼付する。測定肢位は座位とし，被検者の任意の膝関節屈曲角度を測定する。撮影は矢状面より行い，大転子-膝関節中心-外果が成す角を膝関節角度と定義し，動作解析ソフトICproを用いて算出する。同時に，検者が角度計を使用して膝関節角度を測定する。計測は10回実施する。各測定において，信頼性を評価するため，級内相関係数（ICC）の算出を行い，Kinect測定値と角度計の数値の検者間信頼性を求める。有意水準は5％未満とする。統計処理にはSPSS Statistics 21を用いる。
【結果】
貼付面がKinectの撮影面に対し0°，45°，90°の測定の場合，検者間ICCはそれぞれr=0.99（p＜0.01），r=0.99（p＜0.01），r=0.83（p＜0.01）であった。すべての測定で高い検者間ICCを得られたが，90°の測定のみ，0°，45°の測定と比較して低い検者間ICCを示した。被検者を用いた測定の検者間ICCはr=0.99（p＜0.01）であった。
【結論】
マーカーを貼付した測定にて，Kinectによって信頼性の高い測定値を得られた。特に，マーカー貼付面が撮影面を向いている場合の測定値の信頼性が高い。よって，Kinectはマーカーを用いて臨床上の姿勢・動作解析に活用できる可能性があり，特に，撮影面と同一面上の動作を解析するのに有効であると考える。