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Enregistrement W4281492134 · doi:10.3389/fbioe.2022.874725

Conclusion or Illusion: Quantifying Uncertainty in Inverse Analyses From Marker-Based Motion Capture due to Errors in Marker Registration and Model Scaling

2022· article· en· W4281492134 sur OpenAlex
Thomas K. Uchida, Ajay Seth

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueFrontiers in Bioengineering and Biotechnology · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueMuscle activation and electromyography studies
Établissements canadiensUniversity of Ottawa
Organismes subventionnairesChan Zuckerberg InitiativeSilicon Valley Community Foundation
Mots-clésKinematicsMotion captureAnkleInverse kinematicsComputer scienceGaitInverse dynamicsArtificial intelligenceGait analysisMathematicsMotion (physics)SimulationComputer visionPhysicsPhysical medicine and rehabilitationMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Estimating kinematics from optical motion capture with skin-mounted markers, referred to as an inverse kinematic (IK) calculation, is the most common experimental technique in human motion analysis. Kinematics are often used to diagnose movement disorders and plan treatment strategies. In many such applications, small differences in joint angles can be clinically significant. Kinematics are also used to estimate joint powers, muscle forces, and other quantities of interest that cannot typically be measured directly. Thus, the accuracy and reproducibility of IK calculations are critical. In this work, we isolate and quantify the uncertainty in joint angles, moments, and powers due to two sources of error during IK analyses: errors in the placement of markers on the model (marker registration) and errors in the dimensions of the model's body segments (model scaling). We demonstrate that IK solutions are best presented as a distribution of equally probable trajectories when these sources of modeling uncertainty are considered. Notably, a substantial amount of uncertainty exists in the computed kinematics and kinetics even if low marker tracking errors are achieved. For example, considering only 2 cm of marker registration uncertainty, peak ankle plantarflexion angle varied by 15.9°, peak ankle plantarflexion moment varied by 26.6 N⋅m, and peak ankle power at push off varied by 75.9 W during healthy gait. This uncertainty can directly impact the classification of patient movements and the evaluation of training or device effectiveness, such as calculations of push-off power. We provide scripts in OpenSim so that others can reproduce our results and quantify the effect of modeling uncertainty in their own studies.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,067
Score d'incertitude au seuil0,751

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,025
Tête enseignante GPT0,250
Écart entre enseignants0,225 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle