Development of a miniaturized motion sensor for tracking warning signs of low-back pain

Autor: Tristan Delettraz, Etienne Ojardias, Jérôme Molimard
Přispěvatelé: Mines Saint-Etienne, Univ Lyon, Univ Jean Monnet, INSERM, U 1059 Sainbiose, Centre CIS, F - 42023 Saint-Etienne France, Centre Hospitalier Universitaire de Saint-Etienne (CHU de Saint-Etienne), INSERM U1059, SAINBIOSE - Santé, Ingénierie, Biologie, Saint-Etienne (SAINBIOSE-ENSMSE), Centre Ingénierie et Santé (CIS-ENSMSE), École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Molimard, Jérôme
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
musculoskeletal diseases
medicine.medical_specialty
Computer science
measuring device
FOS: Physical sciences
Wearable computer
02 engineering and technology
Tracking (particle physics)
MESH: Low-Back Pain (LBP)
Inertial Measurement Unit (IMU)
Hip & Shoulder Dissociation
Lumbar Lordosis Angle
Measuring Device

03 medical and health sciences
0302 clinical medicine
Physical medicine and rehabilitation
Inertial measurement unit
[SPI.MECA.BIOM] Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Biomechanics [physics.med-ph]
0202 electrical engineering
electronic engineering
information engineering

medicine
Motion sensors
Low-back pain (LBP)
Lumbar lordosis angle
Inertial measurement unit (IMU)
020208 electrical & electronic engineering
[SPI.MECA.BIOM]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Biomechanics [physics.med-ph]
Physics - Medical Physics
Low back pain
3. Good health
Warning signs
Feature (computer vision)
Hip & shoulder dissociation
Medical Physics (physics.med-ph)
medicine.symptom
Lumbar lordosis
030217 neurology & neurosurgery
Zdroj: 14th International Conference on Biomedical Electronics and Devices
14th International Conference on Biomedical Electronics and Devices, Feb 2021, Online Streaming, Portugal. pp.129-134, ⟨10.5220/0010291701290134⟩
14th International Conference on Biomedical Electronics and Devices, Feb 2021, Online Streaming, Austria. pp.129-134, ⟨10.5220/0010291701290134⟩
DOI: 10.5220/0010291701290134⟩
Popis: International audience; Low-back pain (LBP) is a widespread disease which can also be highly disabling, but physicians lack of basic understanding and diagnosis tools. During this study, we have designed and built a new wearable device capable of detecting features helpful in LBP follow-up while being non-invasive. The device has been carefully validated, and shows good metrological features, with small noise level (σ = 1°) and no observable drift. Two simple exercises were proposed to two young volunteers, one of them with LBP history. These exercises are designed to target two characteristics: the lumbar lordosis angle and the hip & shoulder dissociation. Even if no general rules can be extracted from this study, we have shown that Inertial Measurement Units (IMU) are able to pick up those characteristics and the obtained values are meaningful refereeing to LBP disease. Henceforth, we are confident in going to clinical studies to investigate the link between back related feature and LBP, in particular the hip & shoulder dissociation which is poorly documented.; La lombalgie est une maladie très répandue qui peut également être très invalidante, mais les médecins manquent de connaissances de base et d'outils de diagnostic. Au cours de cette étude, nous avons conçu et construit un nouveau dispositif portable non invasif capable de détecter des caractéristiques utiles au suivi de la lombalgie. Le dispositif a été validé, et présente de bonnes caractéristiques métrologiques, avec un faible niveau de bruit (σ = 1°) et aucune dérive observable. Deux exercices simples ont été proposés à deux jeunes volontaires, dont l'une avait des antécédents de lombalgie. Ces exercices sont conçus pour cibler deux caractéristiques : l'angle de lordose lombaire et la dissociation des ceintures hanche-épaule. Même si aucune règle générale ne peut être extraite de cette étude, nous avons montré que les capteurs inertiels (UMI) sont capables de mesurer ces caractéristiques et que les valeurs obtenues sont significatives de la lombalgie. Ce travail ouvre la possibilité d'études cliniques pour étudier le lien entre les caractéristiques du dos et la lombalgie, en particulier la dissociation des ceintures hanche/épaule qui est peu documentée.
Databáze: OpenAIRE