Meta Quest 3在上下肢运动学分析中的可行性：准确性、一致性、相关性及可靠性

《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》：Feasibility of the Meta Quest 3 for upper limb kinematic analysis: accuracy, consistency, agreement and reliability

　　

摘要

背景

上肢运动功能障碍是多种神经系统和肌肉骨骼疾病常见的长期后果。准确评估运动功能对于确定患者状况和制定适当的治疗方案至关重要。虽然临床评估量表易于使用且不耗时，但可能存在准确性不足和偏差的问题。运动学分析可以提供详细的定量信息，但通常依赖于昂贵、复杂且不便于携带的系统。最近推出的虚拟现实头戴显示器结合了手部追踪功能，为上肢运动学评估提供了一种有前景的、低成本且便携的替代方案。然而，这些设备通过手部追踪功能获得的运动学变量的准确性、一致性、一致性以及可靠性，以及信号预处理对特征提取的影响，仍很大程度上尚未得到研究。

方法

39名健康受试者完成了五项上肢任务，包括追踪、触碰目标点和抓取动作，同时使用实验室级别的运动捕捉系统和Meta Quest 3头戴设备记录他们的运动数据。从两种系统的手部运动轨迹中提取了多个运动学变量，并对其准确性、一致性、一致性及可靠性进行了分析。此外，还研究了信号平滑处理对提取的运动学数值的影响。

结果

两种系统之间的绝对误差和相对误差都很小，显示出大多数运动学变量和任务之间高度一致性和一致性。重要的是，观察到的差异均低于运动捕捉系统所能检测到的最小变化范围。通过Meta Quest 3测量的运动学指标的重测可靠性对于几乎所有变量来说都是中等至良好的，唯一的例外是运动单元数量这一指标，在所有任务中始终表现出较差的可靠性，表明该指标的稳健性有限。研究发现信号平滑处理会影响误差的大小，这突显了优化预处理以最大化Meta Quest 3准确性的重要性。

结论

我们的研究结果支持将Meta Quest 3作为一种经济高效且便携的替代方案，用于替代实验室级别的运动捕捉系统来评估上肢运动功能。然而，在选择变量和任务时需要谨慎，特别是对于那些稳健性有限的指标。