Software de análisis de movimientos markerless: una evolución tecnológica en la biomecánica

La evaluación objetiva del movimiento humano ha experimentado una evolución constante en las últimas décadas. Desde los primeros sistemas de marcadores reflectantes, hasta los sensores inerciales, el objetivo siempre ha sido el mismo: obtener información detallada y fiable sobre la cinemática y la dinámica de cada segmento corporal.  En este contexto, el software de análisis de movimientos markerless representa una innovación sustancial que está transformando la manera en que los profesionales de la biomecánica, la fisioterapia, el deporte y la ergonomía trabajan con datos de movimiento. Este artículo explora qué es esta tecnología, cómo funciona, cuáles son sus aportaciones más destacadas y de qué forma convive con otras metodologías consolidadas en el campo del análisis biomecánico.  

¿Qué es la tecnología de análisis de movimientos markerless?

La tecnología de análisis de movimientos markerless (sin marcadores) se basa en algoritmos de visión por pantalla que procesan imágenes en tiempo real o en diferido para identificar de manera automática la posición y orientación de las distintas partes del cuerpo.  A diferencia de los sistemas tradicionales de captura de movimiento, que requieren la colocación de marcadores reflectantes o sensores sobre la piel, la solución markerless utiliza cámaras calibradas que reconstruyen el esqueleto del sujeto sin contacto físico. Este tipo de sistemas integra varias disciplinas tecnológicas:

• Modelos biomecánicos que representan el esqueleto y las articulaciones en 3D.
• Procesado de imágenes de alta resolución.
• Aprendizaje automático (machine learning) entrenado con miles de muestras para mejorar la detección.
• Algoritmos que corrigen la oclusión parcial (por ejemplo, cuando un segmento corporal oculta a otro).

La eliminación de marcadores aporta mayor comodidad al sujeto evaluado y simplifica el proceso de adquisición de datos, algo especialmente relevante en pacientes pediátricos, personas mayores y atletas que requieren máxima libertad de movimiento.  

¿Cómo funciona y cómo se compone un software de análisis biomecánico markerless?

El software de análisis de movimientos markerless se compone de varios elementos que trabajan de forma integrada:

• Cámaras calibradas: habitualmente son varias cámaras colocadas alrededor del área de evaluación, que capturan simultáneamente la escena desde ángulos diferentes.
• Calibración espacial: se define un volumen de trabajo en el que se garantiza precisión milimétrica.
• Procesado de imagen: algoritmos que identifican rasgos clave de la silueta corporal (contornos, textura y patrones anatómicos).
• Modelos de esqueleto virtual: representaciones matemáticas del cuerpo que se adaptan dinámicamente a la postura y a las proporciones individuales.
• Reconstrucción 3D y análisis cinemático: una vez identificados los puntos de interés, el software calcula trayectorias, ángulos articulares, velocidades y aceleraciones.
• Informes y exportación de datos: la información procesada se puede visualizar en informes detallados o exportar a otros programas de análisis biomecánico.

Este enfoque facilita una evaluación objetiva y repetible que se adapta tanto a estudios de la marcha como al análisis de gestos deportivos o la valoración ergonómica de tareas laborales.  

Beneficios frente a otras soluciones de análisis de movimientos con marcadores

Es importante subrayar que el software de análisis de movimientos markerless no pretende sustituir de forma absoluta a los sistemas tradicionales. Cada tecnología ofrece ventajas y limitaciones que deben valorarse según el contexto.

Ventajas del enfoque markerless

Sin marcadores ni sensores sobre la piel: Evita interferencias con la ropa y reduce el tiempo de preparación de la prueba.

1. Mayor naturalidad del movimiento: El sujeto no siente elementos que condicionen la percepción corporal.
2. Procesado más ágil en determinados entornos clínicos: Permite realizar valoraciones de forma más rápida y menos invasiva.
3. Escalabilidad: La instalación puede adaptarse a diferentes espacios sin necesidad de cableado complejo o sistemas portátiles.

Aspectos a considerar en comparación con sistemas con marcadores

Los sistemas basados en marcadores y sensores inerciales mantienen una alta precisión y son la referencia en determinadas aplicaciones, por ejemplo:

• Estudios clínicos que requieren máxima exactitud en milímetros.
• Investigaciones que necesitan sincronizar cinemática y electromiografía.
• Validaciones normativas en laboratorios acreditados.

Por tanto, la elección de un sistema de captura markerless debe realizarse considerando los requisitos de precisión, el perfil del usuario y el entorno de uso.  

Tecnología de análisis biomecánico markerless: aplicaciones prácticas

La tecnología de análisis biomecánico markerless encuentra aplicaciones en múltiples sectores:

Rehabilitación y fisioterapia

La posibilidad de obtener datos objetivos del rango articular y el control postural permite diseñar planes de rehabilitación personalizados. Además, la comodidad del sistema facilita su uso repetido en pacientes con movilidad reducida.

Medicina deportiva

Los entrenadores y preparadores físicos pueden valorar gestos técnicos (lanzamientos, saltos, cambios de dirección) sin que el equipamiento interfiera en la mecánica natural.

Ergonomía y prevención de riesgos

La evaluación de tareas laborales en entornos reales se simplifica al no requerir equipamiento corporal. El software puede generar informes que identifiquen patrones de riesgo postural y ayuden a rediseñar puestos de trabajo.

Limitaciones técnicas y perspectivas de futuro del análisis de movimientos markerless

Aunque las soluciones de análisis de movimientos markerless avanzan con rapidez, aún existen desafíos tecnológicos que están siendo objeto de investigación:

• La precisión puede verse afectada por condiciones de iluminación adversa o por la oclusión completa de segmentos corporales.
• La calibración y la configuración de cámaras siguen siendo procesos sensibles que requieren formación específica.
• En gestos de alta velocidad, los algoritmos deben optimizar la frecuencia de muestreo para evitar pérdida de información.
• La integración con plataformas de fuerza y otros sensores externos requiere sincronización precisa.

Se espera que los desarrollos en inteligencia artificial y hardware especializado permitan superar progresivamente estas limitaciones, facilitando un uso todavía más accesible en entornos clínicos y deportivos.

Criterios para elegir un software de análisis de movimientos markerless

La decisión de incorporar un software de análisis de movimientos markerless debe apoyarse en varios factores clave:

1. Requisitos de precisión y fiabilidad: Determinar si el nivel de exactitud es adecuado para la aplicación prevista.
2. Facilidad de uso y formación: Evaluar la curva de aprendizaje y el soporte técnico ofrecido por el fabricante.
3. Compatibilidad e integración: Considerar si el sistema puede exportar datos a otras plataformas de análisis.
4. Coste total de propiedad: Incluir en la valoración no sólo el coste inicial, sino también las licencias, el mantenimiento y las actualizaciones.
5. Escalabilidad: Revisar si el sistema puede adaptarse a la evolución de las necesidades del centro.

La importancia de un enfoque complementario

A pesar de su capacidad disruptiva, la tecnología de análisis de movimientos markerless debe considerarse una alternativa que complementa otras herramientas. Por ejemplo:

• En contextos clínicos donde la máxima precisión es prioritaria, los sistemas con marcadores continúan siendo la referencia.
• Cuando el objetivo es monitorizar pacientes en domicilio o en entornos no controlados, los sensores inerciales pueden aportar ventajas específicas.
• La integración de diferentes tecnologías (plataformas de fuerza, EMG, cámaras markerless) permite un enfoque multimodal más completo.

Este carácter complementario es, en realidad, uno de los puntos fuertes del avance tecnológico: cada profesional puede disponer de un abanico de soluciones adaptadas a su realidad clínica, investigadora o deportiva.

Conclusiones

El software de análisis de movimientos markerless supone un paso adelante en la democratización de la biomecánica avanzada. Su capacidad para obtener datos de forma no invasiva, su facilidad de uso y la creciente precisión de los modelos convierten esta tecnología en una opción cada vez más atractiva para clínicas, centros deportivos y laboratorios de investigación. No obstante, conviene remarcar que su verdadero valor radica en el modo en que se integra en los procesos de evaluación y tratamiento. Lejos de ser una solución aislada, la tecnología markerless amplía las posibilidades de análisis y complementa con naturalidad otros sistemas de captura de movimiento. En esta línea, desde el IBV se trabaja activamente para impulsar este enfoque a través del proyecto DEEP_LAB, una iniciativa centrada en aplicar deep learning al análisis biomecánico del movimiento humano. Gracias a este trabajo, el IBV ya cuenta con un sistema markerless propio que aprovecha algoritmos avanzados para ofrecer evaluaciones más precisas, eficientes y accesibles. A medida que los algoritmos de visión por computador y los modelos biomecánicos sigan evolucionando, es previsible que estas soluciones consoliden su papel como uno de los pilares del análisis del movimiento en el siglo XXI.