論文の概要: BioGait-VLM: A Tri-Modal Vision-Language-Biomechanics Framework for Interpretable Clinical Gait Assessment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.08564v1
- Date: Mon, 09 Mar 2026 16:25:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-10 15:13:16.410101
- Title: BioGait-VLM: A Tri-Modal Vision-Language-Biomechanics Framework for Interpretable Clinical Gait Assessment
- Title（参考訳）: BioGait-VLM:Tri-Modal Vision-Language-Biomechanics Framework for Interpretable Clinical Gait Assessment
- Authors: Erdong Chen, Yuyang Ji, Jacob K. Greenberg, Benjamin Steel, Faraz Arkam, Abigail Lewis, Pranay Singh, Feng Liu,
- Abstract要約: BioGait-VLMは,3モーダルビジョン・ランゲージ・バイオメカニクスフレームワークである。
我々のアーキテクチャは、リズム力学を捉えるための時間的エビデンス蒸留枝と、3Dスケルトン配列を言語対応のセマンティックトークンに投影するバイオメカニカルトークン化枝を組み込んでいる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.674098893032597
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Video-based Clinical Gait Analysis often suffers from poor generalization as models overfit environmental biases instead of capturing pathological motion. To address this, we propose BioGait-VLM, a tri-modal Vision-Language-Biomechanics framework for interpretable clinical gait assessment. Unlike standard video encoders, our architecture incorporates a Temporal Evidence Distillation branch to capture rhythmic dynamics and a Biomechanical Tokenization branch that projects 3D skeleton sequences into language-aligned semantic tokens. This enables the model to explicitly reason about joint mechanics independent of visual shortcuts. To ensure rigorous benchmarking, we augment the public GAVD dataset with a high-fidelity Degenerative Cervical Myelopathy (DCM) cohort to form a unified 8-class taxonomy, establishing a strict subject-disjoint protocol to prevent data leakage. Under this setting, BioGait-VLM achieves state-of-the-art recognition accuracy. Furthermore, a blinded expert study confirms that biomechanical tokens significantly improve clinical plausibility and evidence grounding, offering a path toward transparent, privacy-enhanced gait assessment.
- Abstract（参考訳）: ビデオベースの臨床歩行分析は、モデルが病理的な動きを捉える代わりに環境バイアスを過度に適合させるため、一般化に苦しむことが多い。
そこで我々は,3モーダルビジョン・ランゲージ・バイオメカニクスフレームワークであるBioGait-VLMを提案する。
標準的なビデオエンコーダとは異なり、私たちのアーキテクチャでは、リズム力学を捉えるための時間的エビデンス蒸留ブランチと、3Dスケルトンを言語対応のセマンティックトークンに投影するバイオメカニカル・トークン化ブランチが組み込まれています。
これにより、モデルは視覚的ショートカットとは無関係にジョイントメカニックを明示的に推論することができる。
厳密なベンチマークを保証するため,高忠実度変性頚髄症(DCM)コホートを用いてGAVDデータセットを増強し,データ漏洩を防止するための厳密な主題分離プロトコルを確立する。
この設定の下で、BioGait-VLMは最先端の認識精度を達成する。
さらに、盲目の専門家による研究は、バイオメカニカルトークンが臨床的妥当性と根拠を著しく改善し、透明でプライバシーを強化した歩行評価への道筋を提供することを確認した。
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