惯性测量单元传感器可以使用功能电刺激来评估落脚患者的脚动力学吗?

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 康复工程 康复工程
• 临床步态分析 临床步态分析

背景情况:

• 惯性测量单位 (IMU) 已被验证用于斜脚平面脚的运动,但正面平面的准确性不太清楚.
• 落脚患者利用功能电刺激 (FES) 来增强步行并通过改善脚部运动来预防跌倒.
• 精确测量脚动力学对于了解FES在落脚康复中的有效性至关重要.

研究的目的:

• 为了评估IMU在估计足角时的准确性,无论是斜面平面还是正面平面.
• 评估IMU在临床环境中监测FES对落脚患者步态影响的潜力.
• 为了将IMU衍生的足部运动数据与黄金标准的运动捕捉系统进行比较.

主要方法:

• 两个Gait Up IMU传感器被用来捕捉脚的背部-脚部曲和反转-反转角度.
• 从13名没有受损的参与者和9名落脚患者收集了数据,他们以自己选择的速度行走.
• 没有障碍的参与者模拟了落脚,而落脚患者则在有或没有FES辅助的情况下行走.
• 使用根平均平方误差 (RMSE) 和Bland Altman分析,将IMU数据与运动捕捉系统数据进行了比较.

主要成果:

• 对IMU估计的总体误差包括7.95° ± 3.98°对于斜脚运动范围,-1.12° ± 4.20°对于斜脚跟运动,和1.38° ± 5.05°对于前脚跟运动.
• IMU和运动捕捉之间的协议不足以准确地检测FES诱导的动力学变化.
• IMU在精确量化受FES干预影响的微妙脚角调整方面表现出局限性.

结论:

• 目前,IMU缺乏所需的准确性,可以作为运动捕捉系统的替代品,用于评估接受FES的落脚患者的脚动力学.
• 这项研究强调了IMU技术进一步进步的必要性,以便在落脚评估中可靠的临床应用.
• 这些发现表明,虽然IMU显示出希望,但它们还不适合精确的临床评估FES干预措施的脚运动在落脚患者.