A reliability and validity study on upper limb range of motion measurement using mobile sensor compared with goniometers / Estudio de confiabilidad y validez sobre la medición del rango de movimiento de las extremidades superiores utilizando un sensor móvil en comparación con goniómetro

ABSTRACT

Introduction: The use of tele-rehabilitation devices to aid physiotherapy has gained popularity in recent years. In particular, measuring limb range of motion with a wearable mobile sensor can facilitate rehabilitation therapies by providing more efficient progress monitoring and reducing clinicians’ workload. This study aimed to examine the test-retest reliability and validity of using a wearable mobile sensor to measure upper limb range of motion (ROM).Materials and methods: Participants were recruited by convenient sampling. They were instructed to perform four kinds of upper limb movements including shoulder flexion, abduction, external rotation and elbow flexion, from which the ROM was measured by Mobile sensors REBEE (XCLR8 Technologies) and a standard goniometer (Model 12-1000) in each movement. Each kind of movements and the two ROM measurements were performed twice for the evaluation of test-retest reliability using Intraclass Correlation Coefficients (ICC). Pearson's correlations were computed between the ROM measured by the mobile sensors and the goniometer in each movement to assess construct validities of the mobile sensors. The agreement (95% mean difference) between the two sets of measurement was illustrated by Bland-Altman plots.Results: Thirty-four asymptomatic young Asian adults (15 males) participated in this study (Mage ± SD, 24.2 ± 3.82 years). The ICC for the ROM measured by the sensors were between 0.94 and 0.99, p <0.01 and for the goniometer measurements were between 0.95 and 0.98, p <0.01 in the four movements, indicating excellent reliability in both measurement methods. The Pearson's correlation between the sensor’s and goniometric ROM measurements in four kinds of movements ranged from r =0.96 to 0.99, p <0.01, indicating a very strong construct validity for using the mobile sensors to measure upper limb ROM. The mean difference between the two measurements ranged from 0.13 degrees to 7.6 degrees...(AU)

RESUMEN

Introducción: El uso de dispositivos de tele-rehabilitación para ayudar a la fisioterapia ha ganado popularidad en los últimos años. En particular, medir el rango de movimiento de las extremidades con un sensor móvil portátil puede facilitar las terapias de rehabilitación al proporcionar una supervisión del progreso más eficiente y reducir la carga de trabajo de los médicos. Este estudio tuvo como objetivo examinar la confiabilidad y la validez test-retest del uso de un sensor móvil portátil para medir el rango de movimiento de las extremidades superiores (ROM).Materiales y métodos: Los participantes fueron reclutados mediante muestreo conveniente. Se les indicó que realizaran cuatro tipos de movimientos de las extremidades superiores, incluida la flexión del hombro, la abducción, la rotación externa y la flexión del codo, a partir de los cuales se midió el ROM con los sensores móviles REBEE (XCLR8 Technologies) y un goniómetro estándar (Modelo 12-1000) en cada movimiento. . Cada tipo de movimientos y las dos mediciones de ROM se realizaron dos veces para la evaluación de la confiabilidad test-retest utilizando coeficientes de correlación intraclase (ICC). Se calcularon las correlaciones de Pearson entre el ROM medido por los sensores móviles y el goniómetro en cada movimiento para evaluar la validez de constructo de los sensores móviles. La concordancia (diferencia media del 95%) entre los dos conjuntos de medidas se ilustró mediante gráficos de Bland-Altman.Resultados: Treinta y cuatro adultos jóvenes asiáticos asintomáticos (15 hombres) participaron en este estudio (Mage ± SD, 24,2 ± 3,82 años). El ICC para el ROM medido por los sensores estuvo entre 0.94 y 0.99, p <0.01 y para las mediciones del goniómetro estuvo entre 0.95 y 0.98, p <0.01 en los cuatro movimientos, lo que indica una excelente confiabilidad en ambos métodos de medición...(AU)