Zakres ruchu i balans z kamery internetowej w domu

Wizyta fizjoterapeutyczna nie musi zaczynać się od dojazdu i kompletu markerów odbijających światło. Dla sporej klasy pytań — czy bark wciąż wchodzi nad głowę, czy postawa „ucieka” w jedną stronę, jak wygląda przysiad z boku — kamera laptopa jest już czujnikiem. W Biokineticum prowadzę sesje telerehabilitacji, które w czasie rzeczywistym liczą kinematykę stawów i balans z tej kamery, bez dodatkowych IMU, platform siłowych i bez osobnej aplikacji klinicznej na telefonie.

Potok danych jest celowo wąski. W trakcie połączenia korzystamy ze specjalistycznych modeli uczenia maszynowego, w tym YOLOv8, żeby wyciągnąć z obrazu kamery dane kinematyczne: położenia stawów, orientacje segmentów, zakres ruchu. Model nie jest chatbotem i nie jest „sztuczną inteligencją, która rozmawia z pacjentem”. Sesji nie przepuszczamy przez duży model językowy i nie wgrywamy głosu ani wizerunku na zewnętrzną farmę inferencyjną. Praca analityczna zostaje na strumieniu kinematycznym. Na tym polega warunek „zero LLM”: film kliniczny nie jest promptem.

Co kamera faktycznie mierzy

Pierwszy kanał to zakres ruchu. Jeśli stoisz na tyle daleko od obiektywu, żeby widać było interesujące stawy, model śledzi punkty klatka po klatce, a kąty wynikają z tych punktów. Nadal patrzę na ruch. Oprogramowanie mierzy; ja interpretuję. Jeśli biodro na kamerze wygląda na ograniczone, zatrzymujemy się i badamy je tak, jak w gabinecie — tylko miarka jest cyfrowa.

Balans traktujemy jako osobny kanał, nie jako produkt uboczny „patyczaka”. Oprócz kątów stawowych algorytm szacuje środek ciężkości i buduje na żywo mapę wychyleń. To nie jest laboratoryjny ślad COP z platformy dynamometrycznej i nie będę udawał, że jest. To obraz z kamery, jak tułów i miednica dryfują, gdy stoisz albo przenosisz ciężar. Klinicyście na tym samym połączeniu wystarcza, żeby zobaczyć asymetrię i zdecydować, co testować dalej. Przetwarzanie zostaje przy danych kinematycznych; chodzi o anonimowość, nie o chmurowy pulpit z Twoją twarzą.

Obok tej wizyty — nie wewnątrz niej — leży powiązany kod otwarty. Web Joint Analyzer w naszym GitHubie używa MediaPipe i Streamlit do bezmarkerowej analizy kątów z kamery albo z pliku wideo. Same sesje telerehabilitacji opisujemy na stronie jako kinematykę YOLOv8 plus mapę wychyleń. Inne narzędzia, ten sam pomysł: do wyciągnięcia liczby ze stawu nie powinien być potrzebny wolumen motion capture.

Co mówi literatura

Recenzowane prace o monokularnym, bezmarkerowym szacowaniu pozy nie twierdzą, że to równoważnik laboratorium optycznego. Wspierają węższe, klinicznie użyteczne twierdzenie: dla wielu ruchów rehabilitacyjnych potoki z kamery internetowej potrafią dać użyteczne szacunki zakresu ruchu — gdy oświetlenie, ubiór i kadrowanie są uczciwe.

Latreche i współpracownicy porównali system oparty o MediaPipe z goniometrią dla wybranych ruchów rehabilitacyjnych i raportowali rzetelność oraz trafność spójną z użyciem w telerehabilitacji dla badanych ruchów — to nie jest blankiet na każdy staw i każdy kąt (Measurement, 2023). Clemente i wsp. testowali MediaPipe Pose na typowych ćwiczeniach fizjoterapii narządu ruchu z monokularnego wideo 2D; zgodność z referencją była najmocniejsza m.in. dla odwiedzenia barku, zgięcia łokcia i przysiadu, a słabsza tam, gdzie dominuje okluzja albo niejednoznaczność głębokości (Sensors, 2024). Wang, Smith i Zhu porównali webcamowy potok 3D ROM (BlazePose) z systemem markerowym: wysoka rzetelność test–retest ogólnie, zgodność z optyką zależna od stawu — użyteczne do wykrywania zmian klinicznych w niektórych płaszczyznach, nie zamiennik skalibrowanego laboratorium (PLOS ONE, 2023).

Osobno przeglądy systematyczne telerehabilitacji prowadzonej przez fizjoterapeutę wskazują, że zdalne prowadzenie ćwiczeń bywa nie gorsze od opieki stacjonarnej pod względem funkcji, jakości życia i satysfakcji w populacjach narządu ruchu (i pokrewnych). To jest rama dostarczania usługi; bezmarkerowa kinematyka to opcjonalna warstwa pomiarowa wewnątrz niej. Te przeglądy omawiam w Czy zdalna fizjoterapia jest równie dobra jak stacjonarna?.

Uczciwe granice, raz na zawsze: bezmarkerowe śledzenie z kamery to nie optyczny mocap. Błędy głębokości, nietypowe pozycje i samozasłonięcie nadal bolą. Wizyta pozostaje prowadzona przez fizjoterapeutę; model nie stawia diagnozy.

Połączenie idzie komunikatorem, który już masz

Sesja korzysta z wideo szyfrowanego end-to-end na kanale, który wybierasz: Signal, Telegram, WhatsApp, Session, FaceTime, Google Meet albo Jitsi. Nie prosimy o konto na medycznym SaaS-ie ani o instalację klienckiej aplikacji gabinetu. Piszesz na biokineticum@proton.me albo przez formularz kontaktowy, ustalamy godzinę i sposób płatności, a o umówionej minucie odbierasz połączenie. Czterdzieści pięć minut: analiza ruchu, omówienie tego, co pokazała kinematyka, i plan, który da się zrobić w domu.

Ta lista komunikatorów to wybór prywatności, nie odznaka marketingowa. Jeśli wideo nie wychodzi z kanału E2E, a model pozy nie jest LLM-em z polityką retencji, to zwykle zostaje wyciek przez płatność. Domyślnie przelew bankowy. Bitcoin, Monero i USDT są dostępne, jeśli rozliczenie ma zostać tak samo prywatne jak rozmowa. Adresy portfeli wychodzą dopiero przy potwierdzeniu rezerwacji.

Cena, ustawienie i czym to nie jest

Konsultacja kosztuje 100 PLN — około 25 USD albo 23 EUR. Kwota jest na stronie telerehabilitacji, bo stos jest prosty: Twoja kamera, szyfrowany komunikator, modele kinematyczne i fizjoterapeuta, który to oprogramowanie też pisze. W paczce nie ma dodatkowego zestawu czujników.

Po Twojej stronie potrzebne są rzeczy nieefektowne. Kamera albo telefon na stabilnym stojaku, tyle podłogi, żeby zrobić krok i unieść rękę, ubranie, które nie chowa stawów, i komunikator, który naprawdę szyfruje. Jeśli w pokoju jest ciemno albo obiektyw patrzy w sufit, YOLOv8 nie wymyśli landmarków. Bezmarkerowy capture jest tak uczciwy, jak obraz.

To nie jest zamiennik optycznego motion capture w laboratorium. To nie jest Perception Neuron 3, raport izokinetyczny z Biodexa ani ślad IMU z ciosu — taką robotę też robimy, innym dniem, na innym sprzęcie. To też nie jest diagnoza z algorytmu. Jeśli potrzebujesz gabinetu z kozetką, obrazowania albo testu, którego nie da się zrobić przez obiektyw, powiem to wprost. Do zakresu ruchu i balansu z domu sesja z kamerą jest najkrótszą drogą, która nadal daje liczby, na których można oprzeć ćwiczenia.

Piśmiennictwo

1. Latreche A, Kelaiaia R, Chemori A, Kerboua A. Reliability and validity analysis of MediaPipe-based measurement system for some human rehabilitation motions. Measurement. 2023;214:112826. doi:10.1016/j.measurement.2023.112826
2. Clemente C, Chambel G, Silva DCF, Montes AM, Pinto JF, Silva HP. Feasibility of 3D body tracking from monocular 2D video feeds in musculoskeletal telerehabilitation. Sensors. 2024;24(1):206. doi:10.3390/s24010206
3. Wang XM, Smith DT, Zhu Q. A webcam-based machine learning approach for three-dimensional range of motion evaluation. PLOS ONE. 2023;18(10):e0293178. doi:10.1371/journal.pone.0293178
4. Muñoz-Tomás MT, et al. Telerehabilitation as a therapeutic exercise tool versus face-to-face physiotherapy: a systematic review. Int J Environ Res Public Health. 2023;20(5):4358. PubMed 36901375

Napisane przez: dr hab. Dariusz Mosler

Naukowiec, wykładowca i fizjoterapeuta. Łączy analitykę danych badawczych, inżynierię zdrowia i biomechanikę, aby optymalizować układ ruchu oraz profesjonalną rehabilitację pacjentów.