商业上可用的基于IMU的系统与用于全身运动任务的光电子系统进行验证
Giacomo Villa1,2, Serena Cerfoglio2,3, Alessandro Bonfiglio1,4,5
1Euleria srl Società Benefit, Via delle Zigherane, 4/A, 38068 Rovereto, Italy.
Sensors (Basel, Switzerland)
|June 27, 2025
概括
惯性测量单元 (IMU) 为测量关节运动范围 (ROM) 提供了有效和可靠的方法. 这种便携式系统的结果与传统的运动捕捉相提并论,使其适合临床使用.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 人类运动分析 人类运动分析
- 可穿戴技术可穿戴技术
背景情况:
- 光电子运动捕捉系统是动力学分析的黄金标准,但价格昂贵,实验室限制.
- 惯性测量单元 (IMU) 为运动跟踪提供了一个便携,具有成本效益的替代方案.
- 将IMU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:
- 为了验证商用多传感器惯性测量单元 (IMU) 系统与光电子运动捕获系统相比.
- 评估基于IMU的运动范围 (ROM) 测量下肢,干部和上肢运动的准确性.
- 为了确定IMU技术在运动分析中的临床适用性.
主要方法:
- 15名健康参与者进行了各种单关节和多关节运动.
- 同时采集运动数据,使用IMU系统和光电子运动捕获系统.
- 两个系统之间的运动范围 (ROM) 值的比较,包括对差异,错误和相关性的统计分析.
主要成果:
- IMU系统与参考系统显示出高的并发有效性 (相关性r ≥0.77).
- 根平均平方误差值一般低于7°,相似度百分比超过97%.
- 系统偏差是最小的 (≤3.9°),并且同意的极限是临床上可以接受的.
结论:
- 经过验证的IMU系统为光学系统提供了统计和临床上可比的ROM估计.
- 该系统的便携性,易用性和可负担性使其成为临床和远程康复中运动分析的有希望的工具.
- 未来的研究应该专注于在病理群体和在延长的监测期间的验证.
