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The validity of an objective measurement method using the Leap Motion Controller for fingers wrist, and forearm ranges of motion - 11/04/21

Validité d’une méthode de mesure objective de l’amplitude articulaire des doigts, du poignet et de l’avant-bras utilisant Leap Motion Controller

Doi : 10.1016/j.hansur.2021.03.007 
Nilay Arman a, , Ayse Betul Oktay b , Devrim Tarakci c , Ela Tarakci a , Yusuf Sinan Akgul d
a Istanbul University-Cerrahpasa, Faculty of Health Sciences, Department of Physiotherapy and Rehabilitation, Büyükçekmece Yerleşkesi Alkent 2000 Mah., Yiğittürk Cad. No:5/9/1, Büyükçekmece/İstanbul, Turkey 
b Istanbul Medeniyet University, Faculty of Engineering and Natural Sciences, Department of Computer Engineering, Kuzey Yerleşkesi H Blok, Ünalan Mah., Ünalan Sok, D100 Karayolu yanyol, 34700 Üsküdar/İstanbul, Turkey 
c Istanbul Medipol University, Faculty of Health Sciences, Department of Ergotherapy, Kavacık Mah., Ekinciler Cad. No.19 Kavacık Kavşağı, 34810 Beykoz/İstanbul, Turkey 
d Gebze Technical University, Department of Computer Engineering, 41400 Gebze/Kocaeli, Turkey 

Corresponding author.
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Sunday 11 April 2021
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Abstract

The present study aimed to validate the Leap Motion Controller (LMC)-based Fizyosoft® HandROM System developed by our team to evaluate range of motion (ROM) for fingers, wrist, and forearm in a new clinical setting. Thirty-five healthy individuals participated in the study (all right-handed, 20–30 years old). The LMC-based Fizyosoft® HandROM System is a licensed software ROM-measurement developed by our team. Pronation/supination, wrist flexion/extension, ulnar/radial deviation and metacarpophalangeal (MCP) flexion/extension of all fingers were measured with both the Fizyosoft® HandROM System and a universal goniometer. No significant differences were found between the two measurement methods for almost all mean ROMs except for ulnar and radial deviation (p > 0.05). Highly significant correlations were found between all ROMs of the forearm, wrist, and thumb (p < 0.01). MCP flexion showed significant correlation only in the index finger (r = 0.516, p = 0.003) and little finger (r = 0.517, p = 0.004). Besides, for both measures, the intraclass correlations were good to excellent on all ROMs of the forearm, wrist, and fingers except for MCP of the middle and ring fingers (0.68−0.88). The present study results indicated that the LMC-based Fizyosoft® HandROM System could sensitively track changes in the active motion of the thumb, wrist, and forearm. It is a viable alternative for assessing ROMs of the forearm, wrist, and thumb in patient follow-up.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

L’objectif de la présente étude était de valider le système Fizyosoft® HandROM basé sur le Leap Motion Controller (LMC) développé par notre équipe pour évaluer l’amplitude articulaire (ROM) des doigts, du poignet et de l'avant-bras dans un nouveau contexte clinique. Trente-cinq personnes saines ont participé à cette étude. Le système Fizyosoft® HandROM basé sur LMC est un logiciel sous licence développé par notre équipe pour mesurer l’amplitude articulaire. La mesure de l’amplitude de la pronation/supination, de la flexion/extension et de la déviation ulnaire/radiale du poignet, et de la flexion/extension métacarpo-phalangienne (MCP) de tous les doigts a été réalisée avec le système HandROM et un goniomètre universel. Aucune différence significative n’a été constatée lors de la comparaison de presque toutes les moyennes d’amplitude à l’exception des déviations ulnaire/radiale entre deux méthodes de mesure (p > 0,05). Des corrélations significatives élevées ont été trouvées pour toutes les amplitudes de l’avant-bras, du poignet et du pouce, ainsi que la flexion MCP de l’index et de l’auriculaire, mesurée par le goniomètre et via le système HandROM (p < 0,01). En outre, pour les deux mesures, les ICC étaient bons à excellents sur toutes amplitudes de l’avant-bras, du poignet et des doigts, à l’exception de la MCP du majeur et de l’annulaire (0,68–0,88). Les résultats de la présente étude montrent que le système Fizyosoft® HandROM basé sur le LMC peut suivre de manière sensible les changements dans les mouvements actifs du pouce, du poignet et de l’avant-bras.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Range of motion, Hand, Leap Motion Sensor, Goniometer, Motion capture

Mots-clés : Amplitude articulaire, Main, Détecteur Leap Motion, Goniométre, Capture de mouvement


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