红外反射标记是精密跟踪工具，用于将光反射回运动捕捉传感器，使系统能够对足部在 3D 空间中的运动进行数字化处理。这些标记被放置在特定的解剖学标志点上——最显著的是大脚趾上方的区域和中足——以分离出不同的运动学数据点，例如垂直地面间隙和侧向稳定性，这些对于评估步态安全性和效率至关重要。
核心要点：标记的放置并非随意，而是严格遵循功能性。通过分离大脚趾和中足，分析师可以数学上定义足部的轨迹和几何中心，将视觉运动转化为关于绊倒风险和平衡控制的量化数据。
分析远端区域（大脚趾）
主要参考资料强调了大脚趾正上方区域的关键重要性。此放置对于分析行走时的“摆动相”至关重要。
定义运动轨迹
将标记放置在大脚趾上方的远端区域，运动捕捉系统就可以绘制出足部在空中移动时的精确路径。
该特定位置充当足部运动轮廓的前导边缘。通过跟踪此点，系统可以捕捉摆动相期间足部的完整弧线，而与脚跟运动无关。
量化绊倒风险
从该标记获得的最重要数据点是脚趾相对于地面的最低垂直高度。
在摆动相期间，足部必须越过地面以防止绊倒。该标记提供了评估最小脚趾间隙 (MTC) 所需的量化数据。
如果受试者的步态调整能力下降，此垂直高度数据将显示脚趾拖曳的概率更高，直接与绊倒风险增加相关。
分析跖骨头（中足）
虽然脚趾标记测量垂直间隙，但中足标记侧重于稳定性和时机。这对于理解足部如何与地面相互作用至关重要。
识别几何中心
放置在第二至第三跖骨头上的标记代表了足部轨迹的几何中心。
该位置为整个足部提供了一个稳定的参考点，而不仅仅是其末端。它在科学上是计算精确的脚跟撞击时刻、区分站立相和摆动相所必需的。
测量空间偏差
在此处的精确放置允许计算内侧-外侧 (ML) 足部放置误差。
此指标对于评估运动偏差至关重要。它确定足部着地是过内还是过外，这表明存在平衡和空间控制问题。
理解权衡
虽然标记放置可以进行精确分析，但它依赖于刚性附着的假设。
鞋子材料的影响
标记跟踪的是鞋子，而不是下面的骨骼结构。如果鞋子材料太软或穿着松垮，标记在移动过程中可能会移位。
这会引入运动伪影，其中数据反映的是鞋子的变形而不是足部实际的轨迹。
放置精度
即使是偏离目标几毫米的标记放置也会改变计算出的轨迹。
例如，将脚趾标记放置得太靠后可能会人为地夸大间隙高度值，从而可能掩盖真实的绊倒风险。
优化您的标记策略
要从足部位移分析中提取有意义的数据，您必须将标记放置与您的具体分析目标对齐。
- 如果您的主要重点是预防跌倒：优先考虑远端脚趾标记，以严格测量最小垂直间隙并在摆动相期间识别绊倒危险。
- 如果您的主要重点是稳定性和运动控制：优先考虑中足（跖骨）标记，以准确捕捉脚跟撞击时机和足部放置的侧向偏差。
正确的标记放置是捕捉一般运动与诊断特定生物力学缺陷之间的区别。
摘要表：
| 标记位置 | 解剖学标志点 | 测量的主要指标 | 关键分析目标 |
|---|---|---|---|
| 远端区域 | 大脚趾上方 | 最小脚趾间隙 (MTC) | 评估绊倒风险和摆动相轨迹 |
| 中足 | 第 2-3 跖骨头 | 内侧-外侧 (ML) 足部放置 | 识别平衡问题和脚跟撞击时机 |
| 鞋面 | 外层材料 | 运动伪影 | 评估鞋子合身度和材料刚性 |
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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
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .