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Validación de un sistema de sensores inerciales para medición de cinemática

articular: Estudio de cinemática cervical.

Poster · September 2018

DOI: 10.13140/RG.2.2.18521.36965

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Patricio Eduardo Barria Aburto

Rehabilitation Center Club de Leones Cruz del Sur, Chile

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Validación de un sistema de sensores inerciales para medición de cinemática articular: Estudio

de cinemática cervical.Terreros Ghisoni, Andrés (1); Barría Aburto, Patricio (1,2); Raya López, Rafael (3); Moris Rebolledo, André (1); Andrade Gallardo, Asterio (1); Azorín Poveda, José M. (2)

1 Corporación de Rehabilitación Club de Leones Cruz del Sur, Eduardo Frei 02281, Punta Arenas, Chile.2 Universidad Miguel Hernández de Elche, Av. de la Universidad S/N, 03202 Elche, España

3 Universidad CEU San Pablo, Madrid, España.

La goniometría es la medición de los ángulos creados por la intersección de

los ejes longitudinales de los huesos en las articulaciones. Dentro de sus usos

destaca su aplicación para describir las alteraciones de la alineación del sistema

osteoarticular. La fotogrametría es considerada el gold standard para la medición

del movimiento, sin embargo, su uso es complejo y tiene un alto costo. Una

alternativa a esos sistemas son los sensores inerciales, que utilizan distintas

tecnologías para registrar el movimiento, sin las restricciones de los sistemas

más elaborados.

OBJETIVO

Determinar la confiabilidad de los sensores inerciales en la medición de la

cinemática cervical, en comparación con la fotogrametría.

Se midió el movimiento activo en 8 personas sin patología mediante

fotogrametría y sensores inerciales simultáneamente. El procedimiento fue

desarrollado por profesionales capacitados en cada sistema. Se obtuvo

autorización del comité de revisión institucional y consentimiento informado

previo al estudio.

MATERIAL Y MÉTODOS

Se observó una excelente correlación (ICC=0.936) entre ambos instrumentos

de medición al analizar todos los datos de cinemática cervical. Individualmente,

el plano sagital presenta los mejores resultados de correlación (ICC=0.846),

seguido por el plano transverso (ICC=0.514) y finalmente el plano frontal

(ICC=0.095).

RESULTADOS

Los resultados demuestran que los sensores inerciales representan una

alternativa viable para la evaluación de la cinemática articular. Se encontró una

excelente correlación global con el gold standard.

Si bien el plano frontal muestra una pobre correlación entre ambos métodos,

se debe considerar que la diferencia de rango articular registrada es menor a 5°,

por lo tanto, no presenta diferencias estadísticamente significativas.

Futuros estudios deberían mejorar el procedimiento de evaluación con

sensores inerciales para aumentar la confiabilidad de la medición en los planos

individualmente.

CONCLUSIONES

INTRODUCCIÓN

7. Tf ÉC, Sc M, Rubio-romero JA, Sc MDM. DE PRUEBAS DIAGNóSTICAS Statistical methods for evaluating diagnostic test agreement and reproducibility. 2010;61(3):247–55. 8. Fletcher J, Bandy W. Intrarater Reliability of CROM Measurement of Cervical Spine Active Range of Motion in Persons With and Without Neck Pain. J Orthop Sport Phys Ther. 2008;38(10):640–5. 9. Li X, Gonzalez C G-CJ. Fiabilidad y validez de la medida de la movilidad cervical en pacientes con espondiloartritis axial utilizando un sensor inercial. Rehabilitación. 2017;51(1):17–21. 10. Theobald PS, Jones MD, Williams JM. Do inertial sensors represent a viable method to reliably measure cervical spine range of motion ? Man Ther [Internet]. Elsevier Ltd; 2012;17(1):92–6.11. Duc C, Salvia P, Lubansu A, Feipel V, Aminian K. Medical Engineering & Physics. A wearable inertial system to assess the cervical spine mobility : Comparison with an optoelectronic-based motion capture evaluation. Med Eng Phys [Internet]. Institute of Physics and Engineering in Medicine; 2014;36(1):49–56.

Unidad de Investigación y Desarrollo - Corporación de Rehabilitación Club de Leones Cruz del Sur - Av Eduardo Frei 02281, Punta Arenas Chile - Contacto: aterreros@rehabilitamos.org

SENSOR INERCIAL

ENLAZA (Werium AS®)

Cinemática del Tronco

PROTOCOLO DE MEDICIÓN

REGISTRO DE CINEMÁTICA ARTICULAR CON SISTEMAS DE

SENSORES INERCIALES Y FOTOGRAMETRÍA

TODOS LOS DATOS

Coeficiente de correlación intraclase

Correlaciónintraclase

Intervalo de confianza95% Prueba F con valor verdadero 0

Límiteinferior

Límitesuperior Valor gl1 gl2 Sig.

Medidas individuales

,879 ,834 ,912 16,136 143 143 ,000

Medidaspromedio

,936 ,909 ,954 16,136 143 143 ,000

DATOS PLANO SAGITAL

Coeficiente de correlación intraclase

Correlaciónintraclase

Intervalo de confianza95% Prueba F con valor verdadero 0

Límiteinferior

Límitesuperior Valor gl1 gl2 Sig.

Medidas individuales

,733 ,569 ,841 6,496 47 47 ,000

Medidaspromedio

,846 ,725 ,914 6,496 47 47 ,000

DATOS PLANO FRONTAL

Coeficiente de correlación intraclase

Correlaciónintraclase

Intervalo de confianza95% Prueba F con valor verdadero 0

Límiteinferior

Límitesuperior Valor gl1 gl2 Sig.

Medidas individuales

,050 -,235 ,327 1,105 47 47 ,366

Medidaspromedio

,095 -,614 ,493 1,105 47 47 ,366

PLANO TRANSVERSO

Coeficiente de correlación intraclase

Correlaciónintraclase

Intervalo de confianza95% Prueba F con valor verdadero 0

Límiteinferior

Límite superior Valor gl1 gl2 Sig.

Medidasindividuales

,346 ,071 ,572 2,058 47 47 ,007

Medidaspromedio

,514 ,133 ,728 2,058 47 47 ,007

1. Taboadela CH. Goniometría: una herramienta para la evaluación de las incapacidades laborales. 1a. ART A, editor. Buenos Aires; 2007. 2. Prushansky T, Dvir Z. La prueba de la movilidad cervical : metodología e implicaciones clínicas. 2008;3(3):108–14. 3. Access O. Reliability of the universal goniometer for assessing active cervical range of motion in asymptomatic healthy persons. 2016.4. Williams JM, Cuesta-vargas AI, Gala A. The use of inertial sensors system for human motion analysis. 2011; 5. Raya R, Rocon E, Gallego J, Ceres R, Pons J. A Robust Kalman Algorithm to Facilitate Human-Computer Interaction for People with Cerebral Palsy, Using a New Interface Based on Inertial Sensors. Sensors (Basel). 2012;12(3):3049–67. 6. Hallgren KA. NIH Public Access. 2012;8(1):23–34.

Fiabilidad IntraclaseDetermina la variación en los datos

obtenidos por dos o más evaluadores, en el mismo grupo de sujetos..

Excelente: ICC > 0.75

Adecuada: ICC 0.40 a < 0.74

Pobre: ICC < 0.40

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