基于IMU的系统的有效性和可靠性,用于评估下肢互关节合角度和老年人行走过程中的变化

科学领域:

• 生物力学和运动科学 生物力学和运动科学
• 老年医学 老年医学
• 可穿戴技术可穿戴技术

背景情况:

• 评估下肢关节间协调对于了解老年人的步态至关重要.
• 传统的运动捕捉系统往往是繁而昂贵的.
• 需要可访问和有效的工具来量化步态协调.

研究的目的:

• 验证一种基于惯性测量单位 (IMU) 的系统,用于量化老年人的步行过程中下肢关节间协调.
• 为了将IMU衍生的测量与光学运动捕捉 (OMC) 数据进行比较.
• 评估IMU系统的可靠性.

主要方法:

• 45名老年人参加了多速行走试验.
• 使用IMU和OMC同时收集数据.
• 使用修改的矢量编码计算合角度 (CA) 和合角度变化率 (CAV).
• 通过多重相关系数 (CMC) 和系统错误 (SE) 评估有效性;通过斯皮尔曼相关性评估可靠性.

主要成果:

• 经过偏移调整后,IMU衍生CA与OMC (CMC:0.944-0.978) 显示出极好的一致性.
• CAV参数与OMC有中度至强度的相关性 (平均r_s ≥0.6),特别是在慢步行时.
• 该IMU系统在CA波形和CAV两种波形上都表现出强大的可靠性,在近端关节对和慢步行时表现更好.

结论:

• 基于IMU的系统是一个有效和可靠的工具,用于评估老年人肌关节间协调.
• 步行速度和特定的联合合对影响系统的性能.
• 这项技术为老年人的步态分析中的临床和研究应用提供了有前途的方法.