评估基于IMU的实验装置,用于肥胖患者上肢运动
Serena Cerfoglio1,2, Nicola Francesco Lopomo3, Paolo Capodaglio2,4
1Department of Electronics, Information and Bioengineering, Politecnico di Milano, Piazza Leonardo da Vinci 32, 20133 Milano, Italy.
Sensors (Basel, Switzerland)
|November 25, 2023
概括
可穿戴的惯性传感器为运动评估提供了新的可能性,但与上肢动力学,特别是肥胖个体的黄金标准系统相适度一致. 需要进一步的研究来解决临床使用的偏见.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 可穿戴技术可穿戴技术
- 临床评估 临床评估
背景情况:
- 可穿戴的惯性传感器系统正在出现,作为功能性电机评估的传统运动捕捉的替代方案.
- 将这些系统与黄金标准进行验证对于其临床采用至关重要.
研究的目的:
- 为了验证一个实验设置,使用17个身上的惯性传感器与最先进的运动捕捉系统对比.
- 用两种系统评估肥胖与健康受试者的上肢动力学.
主要方法:
- 从17个惯性传感器 (Awinda) 和VICON运动捕捉器同时收集数据.
- 试验对象执行了三个上肢任务:前臂升高,侧臂升高和伸手.
- 分析包括根平均平方误差 (RMSE),皮尔森相关系数 (PCC),布兰德-阿尔特曼图形和统计参数映射 (SPM).
主要成果:
- 在系统之间发现了部分相关性和一致性,在肥胖受试者中,肩部主旋转 (r~0.40) 和肘部曲/伸展 (r=0.66) 之间存在中度相关性.
- 大多数非主旋转角度的相关性很低 (r<0.40).
- 肥胖者的平均RMSE为34°,健康对照的平均RMSE为26°.
结论:
- 惯性传感器系统显示出潜力,但有局限性,包括偏差,限制了上肢动力学的当前临床适用性.
- 需要进一步的研究来提高准确性和减少偏差,以便广泛的临床使用.
