调查惯性传感器的同时有效性,以评估多平面脊柱运动
Kristen H E Beange1, Adrian D C Chan2, Ryan B Graham3
1Department of Systems and Computer Engineering, Faculty of Engineering and Design, Carleton University, 1125 Colonel By Drive, Ottawa, Ontario K1S 5B6, Canada; Ottawa-Carleton Institute for Biomedical Engineering, Ottawa, Ontario, Canada.
Journal of biomechanics
|February 3, 2024
概括
惯性测量单元 (IMU) 准确地跟踪脊柱运动,为临床评估腰部疼痛提供了有效的工具. 这项研究证实了它们与传统运动捕捉系统相比的可靠性.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 医疗器械 医疗器械 医疗器械 医疗器械
- 康复技术 康复技术 康复技术
背景情况:
- 惯性测量单元 (IMU) 为分析脊柱运动提供了一个便携且具有成本效益的替代光学运动捕获的替代方案.
- 临床采用IMU的挑战源于对其衍生指标有效性的缺乏信心.
- IMU有可能有助于诊断和治疗腰部疼痛.
研究的目的:
- 评估Xsens DOT IMU用于跟踪多平面脊柱运动的并发有效性.
- 评估IMU的同时有效性和可靠性,以估计与黄金标准光学运动捕捉系统相比,临床相关的脊柱指标.
主要方法:
- 十名健康参与者执行了标准化的脊柱运动范围 (ROM) 任务.
- 使用Xsens DOT IMU和放置在C7,T12和S1脊椎上的光学标记集群同时收集数据.
- 计算绝对和相对运动指标的根平均平方误差 (RMSE),平均绝对误差 (MAE) 和类内相关系数 (ICC2,1) 的计算.
主要成果:
- 对于绝对脊柱运动,总体上发现了高的有效性和可靠性 (RMSE=1.33°,MAE=0.74°±0.69,ICC2,1=0.953).
- 在沿着主要旋转轴的单平面运动中观察到更高的精度 (MAE=0.56°±0.49,ICC2,1=0.999).
- 强大的有效性和可靠性也被证明是相对跨细分脊柱运动 (RMSE=2.39°,MAE=1.10°±0.96,ICC2,1=0.950).
结论:
- Xsens DOT IMU 证明了对跟踪多平面脊柱运动的同时有效性.
- 这些IMU可以在临床环境中可靠地用于客观评估脊柱运动和神经肌肉控制.
- 这些发现支持在腰部疼痛诊断和治疗策略中增加IMU的采用.
