穿戴式环形传感器用于膝盖曲监测:人类对象的动态测量

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 可穿戴技术可穿戴技术
• 生物力学 生物力学

背景情况:

• 现有的可穿戴传感器用于关节曲监测具有局限性.
• 之前的工作证明了对具有刚性传感器的静态幻影的概念验证.
• 这项研究推进了可穿戴传感器技术,用于动态关节角度测量.

研究的目的:

• 评估一类新的灵活的,基于织品的循环传感器,用于在动态活动期间监测人类受试者的关节曲.
• 在幻影模型上展示和验证传感器的无版本.
• 与黄金标准测量相比,评估传感器的准确性和可靠性.

主要方法:

• 绑定的传感器在十名成年人身上进行了测试,他们进行了步行,快速步行和完全曲/伸展.
• 在一个手动曲的幻肢上验证了无绑定传感器.
• 来自传感器的角度经过校准,并使用RMSE和Pearson的相关性与LiDAR摄像头数据进行比较.

主要成果:

• 在传感器数据和黄金标准测量之间观察到良好的相关性 (≥0.981).
• 根平均平方误差 (RMSE) 在人类活动中从3.657°到5.541°不等,在幻影测试中为0.670°.
• 传感器证明了随着时间的推移的可靠性,安全性,并且没有妨碍自然运动.

结论:

• 绑定的传感器提供了精确的关节曲监测,与现有的可穿戴技术相提并论.
• 无线传感器在幻影模型上显示出高精度,表明了完全可穿戴应用的潜力.
• 这些发现支持开发用于关节运动分析的先进,舒适和可靠的可穿戴解决方案.