Giới thiệu: Tại sao độ chính xác lại quan trọng
Trong cơ sinh học lâm sàng, độ chính xác của phép đo ảnh hưởng trực tiếp đến các quyết định chẩn đoán và điều trị. Một hệ thống ghi lại chuyển động không thể phân biệt một cách đáng tin cậy giữa các kiểu chuyển động bình thường và bệnh lý sẽ hạn chế tiện ích lâm sàng. Số liệu tiêu chuẩn ngành để định lượng độ chính xác khi ghi lại chuyển động là Sai số bình phương trung bình gốc (RMSE) — thước đo thống kê về mức độ sai lệch của các giá trị ước tính so với thực tế.
Tìm hiểu về RMSE trong Ghi chuyển động
RMSE được tính bằng căn bậc hai của chênh lệch bình phương trung bình giữa góc khớp ước tính và góc tham chiếu trong tất cả các khung thời gian. Đối với các ứng dụng lâm sàng, ngưỡng chính xác được chấp nhận rộng rãi là RMSE 5° đối với hầu hết các khớp, trong đó 2° được coi là tuyệt vời. Các giá trị RMSE phải được giải thích theo ngữ cảnh: lỗi 3° khi gập hông (phạm vi chuyển động lớn) có ý nghĩa lâm sàng khác với 3° khi đảo ngược dưới sên (phạm vi chuyển động nhỏ).
Phương pháp xác thực của HoloMotion
Độ chính xác của HoloMotion đã được xác thực dựa trên hệ thống ghi chuyển động quang học Vicon (được coi là tiêu chuẩn vàng) trong một nghiên cứu có kiểm soát trong phòng thí nghiệm. Hai mươi người trưởng thành khỏe mạnh đã thực hiện các giao thức vận động tiêu chuẩn bao gồm dáng đi, squats và các động tác chức năng. Cả hai hệ thống đều được chụp đồng thời và góc khớp được tính toán bằng cách sử dụng các mô hình cơ sinh học giống hệt nhau.
Kết quả: Độ chính xác ở cấp độ lâm sàng
HoloMotion đã đạt được các giá trị RMSE sau so với Vicon:
Mặt phẳng dọc (uốn/duỗi): Hông 2,1° | Đầu gối 2,3° | Mắt cá chân 2,8°
Mặt phẳng phía trước (dạng/ngép): Hông 1,8° | Đầu gối 2,5° | Thân cây 1,9°
Hệ số tương quan (r²) vượt quá 0,95 đối với tất cả các khớp chính trong mặt phẳng đối xứng, cho thấy sự thống nhất tuyệt vời giữa các hệ thống.
Phân tích Bland-Altman
Biểu đồ Bland-Altman cho thấy độ lệch hệ thống tối thiểu (chênh lệch trung bình < 1° đối với hầu hết các khớp) với giới hạn đồng ý 95% trong phạm vi chấp nhận được về mặt lâm sàng. Không phát hiện thấy sai lệch tỷ lệ nào, xác nhận rằng độ chính xác được duy trì trên toàn bộ phạm vi chuyển động.
Ý nghĩa lâm sàng
Những kết quả này chứng minh rằng hệ thống không điểm đánh dấu của HoloMotion đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác để phân tích dáng đi lâm sàng, đánh giá phạm vi chuyển động của khớp, đánh giá tư thế và sàng lọc chuyển động chức năng. Hệ thống đạt được điều này trong khi chỉ cần một camera RGB-D duy nhất, không có điểm đánh dấu trên người và thời gian chụp 60 giây — giúp đánh giá cơ sinh học ở cấp độ lâm sàng có thể tiếp cận được bên ngoài các phòng thí nghiệm chuyên biệt lần đầu tiên.
