Intra and Inter Test Repeatability of Accelerometric Indicators Measured While Running

Abstract

Recently the use of Inertial Measurement Units (IMU's) has been extended to several applications in human activity. In running, several studies show the possibility of using IMU's to measure different indicators of speed and foot strike. However, few studies describe the repeatability of those indicators. In this context, the aim of this study is to analyse the intra and inter test repeatability of several temporal and spectral indicators using an IMU under constant running conditions. Accelerations were measured using three IMU's mounted on the trunk near the lumbar, the right tibia and the dorsal surface of the right shoe above the metatarsals. The subject follows two different protocols to realize the intra test and the inter test repeatability of eight different parameters: root mean square (RMS) values of acceleration, kurtosis, total energy, median frequency, mechanical stiffness, mean stride duration, contact and flying duration. For all parameters the mean, standard deviation and coefficient of variation were computed for each set of test. The coefficient of variation was lower than 5% for both test for all parameters except kurtosis and the median frequency. Parameters with acceptable value at constant conditions of surface and speed can be used as an indicator to compare several conditions, such as the influence of speed, surface or anthropometry of the subjects.

Recientemente, el uso de unidades de medida inercial (IMU) se ha extendido a varias aplicaciones en la actividad humana. En carrera, varios estudios muestran la posibilidad de utilizar IMU para medir diferentes indicadores de velocidad y pisada. Sin embargo, pocos estudios describen la repetibilidad de esos indicadores. En este contexto, el objetivo de este estudio es analizar la repetibilidad intra e interensayos de varios indicadores temporales y espectrales utilizando una IMU en condiciones de funcionamiento constante. Las aceleraciones se midieron utilizando tres IMU montadas en el tronco cerca de la zona lumbar, la tibia derecha y la superficie dorsal del zapato derecho por encima de los metatarsianos. El sujeto sigue dos protocolos diferentes para realizar la repetibilidad intraprueba y entre pruebas de ocho parámetros diferentes: valores de la raíz cuadrada media (RMS) de aceleración, curtosis, energía total, frecuencia media, rigidez mecánica, duración media de la zancada, duración del contacto y del vuelo. Para todos los parámetros, se calcularon la media, la desviación estándar y el coeficiente de variación para cada conjunto de pruebas. El coeficiente de variación fue inferior al 5% para ambas pruebas para todos los parámetros excepto la curtosis y la frecuencia media. Los parámetros con valor aceptable en condiciones constantes de superficie y velocidad se pueden utilizar como indicador para comparar varias condiciones, como la influencia de la velocidad, superficie o antropometría de los sujetos. El coeficiente de variación fue inferior al 5% para ambas pruebas para todos los parámetros excepto la curtosis y la frecuencia media. Los parámetros con valor aceptable en condiciones constantes de superficie y velocidad se pueden utilizar como indicador para comparar varias condiciones, como la influencia de la velocidad, superficie o antropometría de los sujetos. El coeficiente de variación fue inferior al 5% para ambas pruebas para todos los parámetros excepto la curtosis y la frecuencia media. Los parámetros con valor aceptable en condiciones constantes de superficie y velocidad se pueden utilizar como indicador para comparar varias condiciones, como la influencia de la velocidad, superficie o antropometría de los sujetos.