AnyBodyでは、解剖学的な「ヒト(human)という個体」での、標本レベルにおける人体各部位の骨の形状はもとより、骨に付着している筋の付着位置（起始・停止と呼びます）、起始・停止間の途中、骨へ巻き付いて走行方向が変わる経由位置などが、忠実にモデリングしてあります。
しかしながら、個々の患者や被験者は、本来それぞれ別個体の固有の存在であり、そして骨形状も誰ひとり「標本通りの規格形状」ではありません。
固有の骨形状、固有の付着位置であるならば、筋骨格解析レベルで生じる力学的挙動もまた、各人固有のものとなります。
一例でいうと下図のように、ほぼ同じ骨長さであっても、前捻角（ピンクの角度）が異なる場合などがそうです。この場合、たとえ身長・体重がほぼ同じ被験者2名が、ほぼ同じ動作を行ったとしても、それぞれ違った筋発揮力、ひいては異なった身体への負荷となる可能性があります。
ここに、「一人ひとりの骨の形に合わせた筋骨格解析」の必要性があります。
AnyBodyの解析システムでは、Anybodyデータベースにある、標準的骨形状・付着位置情報の付随する骨（これをソース(Source)骨と呼びます）をベースにして、 医療用画像から取得した個々の人の持つ骨形状（これをターゲット(Target)骨と呼びます）を用い、ソース骨形状のデータをターゲット骨に合うように形を変形させることができます。 これをモーフィング(Morphing)と呼びます。このように、解析では直接ターゲット骨に差し替えるのではなく、極力ソース骨形状をターゲット骨に寄せる変形操作になります。
なおモーフィングは、事例『 ”膝の解析”のためのAnyBody モデルスクリプトセレクション』（⇒こちら）で紹介している「＃２. 膝の最上位のモデル」でも行われている操作となります。
Anybodyのモーフィング・プロセス・ツールは、一般的に用いられる医療用画像のDICOM（Digital Imaging and Communications in Medicine）フォーマット形式で記録された情報などに基づき、作成された患者の骨の形状データを、AnyBodyの筋骨格解析用のモデルへと、スムーズに反映させるツールです。ここでは、DICOMデータから、筋骨格解析までの一連のプロセスと、モーフィングツールでの手順を紹介します。
なお、このツールは、ABSAPが有する機能の一部です。 ABSAPについては ⇒こちら
＜データの用意＞
解析にあたり、まず手元に必要なのは、被験者（患者）一名につき、「骨の形状情報」と「動作情報」です。骨の形状データとしては、 AnyBodyでのモーフィングには,STLファイルフォーマットの形状データが必要です。また動作測定データがマーカデータ（３Ｄの座標データ）であるならば、マーカ位置から身体各部位のおおよその長さの見積が同時に行えます(これは、通常のAnyBodyで行われる一般的なスケーリングに相当します）。
最終的には、マーカベースのラフなスケールモデルをベースに、当該骨をモーフィング形状に置き換えて解析を実行します。したがって、被験者骨形状データの骨と、ラフなフィッティングでの骨は整合が取れている必要があります。
●DICOMデータから骨形状の表面STLデータの取得
オープンソースの3D Slicer *1)で、SegmentEditorを使うと、DICOMデータから対象骨のＳＴＬ形状が容易に抽出出来ます。以降は大腿骨のデータについてです。
*1 ）3D Slicerは、画像分析と科学的視覚化のための無料のオープンソースソフトウェアパッケージです。BSDライセンスに基づいています。https://www.slicer.org/commercial-use.html
●動作データの準備
下図は、光学式モーションキャプチャによるC3D形式のマーカデータです。骨のポイントから関節角の運動特定と同時に、関節間距離などから、ラフな筋骨格モデル体型が推定されます。
【モーフィングツールについて】
GUIベースのツールです。一連の作業は主に、赤枠のタブ#1～#7を左から右に行うことで、作業が進行します。
一連の作業が終了後に、AnyBodyによる筋骨格解析用のファイルが生成されます。途中、AnyBody のVisual機能も用いながら、確認作業を進めます。
モーフィングプロセスにおいて生成される最も重要なデータは、『ランドマーク・ペア』です。
『ランドマーク』とは、その骨形状を形づくる情報として、骨表面上でおさえておくべき座標ポイントに当たります。モーフィングの操作のために、もともとAnyBodyが有する骨の表面データSTL（Source）と、被検者（患者）様固有の骨（Target）の表面データSTLとを突き合わせ、Source上の任意の特徴点位置座標と、そのペアになるTarget上の位置の座標を、データセットとして多数用意しておく必要があります。
モーフィング・プロセス・ツールでは、ソース側（AnyBodyのオリジナル） および被験者（ターゲット）の２つのSTLファイル、および、ソース側のランドマーク点があれば、シンプレックス法による最適化手法を用いて、ペアとなるターゲット側のランドマークを自動生成します。
生成後は、ソース側、ターゲット側それぞれにつき、STLおよびランドマークファイルの、計４つのファイルで、以下のように、モーフィングプロセスでの一致度が確認できます。
AnyBody歩行サンプルへの適用例
AnyBodyでは、サンプルファイルとしてユーザ様に歩行のマーカデータC3Dファイルと、それを用いた筋骨格解析用スクリプトを提供しています（下GIFアニメ）。このサンプルを用いて、前述のモーフィング骨を用いた場合の例を以下に示します。
（これまでのDICOM医療データと、本歩行サンプルの被験者は全く別ですが、骨形状の違いが、力学結果に影響する例として掲載します。）
下図のように、通常のラフスケール(OFF)の場合と、被験者骨によるモーフィング(ON)の場合で、股関節反力には、顕著な差が生じることが分かりました。
下図のように、＃１と＃２のピークの位置で右方向から見ると、赤線で示すように、前捻角の違いにより骨盤ー大腿骨の相対位置関係の差が顕著です。当然、筋の張力方向の違いが生じることになり、ひいては関節トルク、関節間反力に差が出ることがわかります。
※注意：実際の場合には、骨盤ー大腿骨の相対位置関係は股間節周りはOFFに近く、むしろ爪先が内向き（TOE-IN）の状態となる可能性がある。
このように、固有の骨形状を反映することで単なる身長・体重を合わせるスケーリング以上に、より正確な解析が行えることになります。
