مقدمة: لماذا تعتبر الدقة مهمة
في الميكانيكا الحيوية السريرية، تؤثر دقة القياس بشكل مباشر على قرارات التشخيص والعلاج. نظام التقاط الحركة الذي لا يستطيع التمييز بشكل موثوق بين أنماط الحركة الطبيعية والمرضية له فائدة سريرية محدودة. المقياس القياسي في الصناعة لقياس الدقة في التقاط الحركة هو خطأ الجذر التربيعي المتوسط (RMSE) — وهو مقياس إحصائي لمدى انحراف القيم المقدرة عن الحقيقة الأرضية.
فهم RMSE في التقاط الحركة
يتم حساب RMSE على أنه الجذر التربيعي لمتوسط الفروق التربيعية بين زوايا المفاصل المقدرة والمرجعية عبر جميع الأطر الزمنية. بالنسبة للتطبيقات السريرية، فإن عتبة الدقة المقبولة على نطاق واسع هي RMSE ≥ 5° لمعظم المفاصل، حيث تعتبر ≥ 2° ممتازة. يجب تفسير قيم RMSE في السياق: الخطأ بمقدار 3 درجات في انثناء الورك (نطاق واسع من الحركة) له أهمية سريرية مختلفة عن 3 درجات في الانقلاب تحت الكاحل (نطاق صغير من الحركة).
منهجية التحقق من صحة HoloMotion
تم التحقق من دقة HoloMotion مقابل نظام التقاط الحركة البصرية Vicon (الذي يعتبر المعيار الذهبي) في دراسة معملية خاضعة للرقابة. أجرى عشرون من البالغين الأصحاء بروتوكولات حركة موحدة بما في ذلك المشية والقرفصاء والحركات الوظيفية. تم التقاط كلا النظامين في وقت واحد، وتم حساب الزوايا المشتركة باستخدام نماذج ميكانيكية حيوية متطابقة.
النتائج: دقة من الدرجة السريرية
حققت HoloMotion قيم RMSE التالية مقارنة بـ Vicon:
المستوى السهمي (الثني/البسط): الورك 2.1° | الركبة 2.3° | الكاحل 2.8°
المستوى الأمامي (التقريب/التقريب): الورك 1.8 درجة | الركبة 2.5° | الجذع 1.9°
تجاوزت معاملات الارتباط (r²) 0.95 لجميع المفاصل الرئيسية في المستوى السهمي، مما يشير إلى توافق ممتاز بين الأنظمة.
تحليل بلاند-ألتمان
كشفت مخططات بلاند-ألتمان عن الحد الأدنى من التحيز المنهجي (متوسط الفرق <1 درجة بالنسبة لمعظم المفاصل) مع حدود اتفاق تبلغ 95% ضمن النطاقات المقبولة سريريًا. لم يتم اكتشاف أي انحياز تناسبي، مما يؤكد الحفاظ على الدقة عبر النطاق الكامل للحركة.
الأهمية السريرية
توضح هذه النتائج أن نظام HoloMotion بدون علامات يلبي متطلبات الدقة لتحليل المشية السريرية، ونطاق المفاصل لتقييم الحركة، وتقييم الوضع، وفحص الحركة الوظيفية. يحقق النظام ذلك بينما لا يتطلب سوى كاميرا RGB-D واحدة، وعدم وجود علامات يتم ارتداؤها على الجسم، و60 ثانية من وقت الالتقاط - مما يجعل التقييم الميكانيكي الحيوي من الدرجة السريرية متاحًا خارج المختبرات المتخصصة لأول مرة.
