Deskriptive Validitäts- und Reliabilitätsprüfung des Inertialmesssystems

Ein studentisches Projekt von Marcel Chalubowicz

Messvorrichtung zur Flexionsprüfung

  • Zur Validierung des Inertialmesssystems wurde eine Messvorrichtung mit einem mechanischen Scharniergelenk angefertigt.
  • Die Justierung des Bewegungsumfangs erfolgt mit einer Präzisionswinkelmesslehre.
  • Die Bewegungsamplitude wird durch mechanische Anschläge begrenzt.

Inertialmesssystem

  • System: Noraxon, myoMOTION, USA
  • Software: MR 3.14
  • Aufnahmefrequenz: 100Hz
  • Anzahl Sensoren – Inertial Measurement Units (IMUs): 2
  • Herstellerangaben zur Genauigkeit: +/- 2° bei dynamischen Bewegungen
  • Validierungsgerät: Holzblock und Gelenkhebel als Simulation für Ober- und Unterarm
  • Kalibrierung: standing straight, alle Gelenkwinkel neutral, also 0° (Abb. 1)
Abbildung 1 Neutralnullstellung des mechanischen Gelenks

Durchführung

Es wurden vier Bewegungsformen analysiert, um den Einfluss ausgewählter Beschleunigungsformen auf die Analyse zu überprüfen. Alle Gelenkführungen erfolgten manuell.

  • ungleichmäßig beschleunigt: ungleichmäßig beschleunigte Flexion. Unsystematische Gelenkführung.
  • gleichmäßig beschleunigt: gleichmäßig beschleunigte Flexion mit mittlerer Geschwindigkeit.
  • langsam: langsame gleichmäßig beschleunigte Flexion.
  • schnell: schnelle gleichmäßig beschleunigte Flexion.
  • Extraktion der Extremwerte (Maxima) aus den Winkel-Zeit-Verläufen von 15 Bewegungszyklen.
  • Automatische Eventerkennung (MR 3.14)

Ergebnisse der Validitäts- und Reliabilitätsprüfung

35° Flexion

90° Flexion

135° Flexion

180° Flexion

Schlussfolgerungen

  • Studie bestätigt die Herstellerangaben zum Messfehler bei dynamischen Bewegungen innerhalb von 2°.
  • Durch die manuelle Gelenkführung ist eine Validierung des Winkel-Zeit-Verlaufs nicht möglich.

Datensatz

  • Der Datensatz zur Untersuchung kann hier heruntergeladen werden: