DOI: https://doi.org/10.2196/82632
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41921127
تاريخ النشر: 2026-04-01
المؤلف: Marica Giardini وآخرون
الموضوع الرئيسي: التوازن، والمشي، والوقاية من السقوط
نظرة عامة
تقيّم الدراسة موثوقية الاختبار وإعادة الاختبار للمتغيرات المستمدة من اختبار “القيام والمشي” (iTUG) المزود بجهاز استشعار واحد في المرضى الداخليين في مجال جراحة العظام الذين يخضعون لإعادة التأهيل. يهدف iTUG، الذي يستخدم تقنية الهواتف الذكية ووحدات القياس الحركية، إلى تقديم تقييم موضوعي للحركة ومخاطر السقوط. أجرى ما مجموعه 104 مرضى، بعد إجراء جراحة استبدال مفصل الورك الكلي، أو جراحة استبدال مفصل الركبة الكلي، أو كسر الفخذ، اختبار iTUG على مدى يومين متتاليين. من بين 100 متغير مستخرج، أظهر 36 موثوقية ممتازة للاختبار وإعادة الاختبار (معامل الارتباط داخل الفئة ≥0.75)، وتم اختيار 25 منها لمزيد من التحليل.
كشفت تحليل العوامل الاستكشافية عن خمسة مجالات رئيسية للحركة – القدرة على المشي، السرعة أو الإيقاع، سلاسة الانتقال من الجلوس إلى المشي، القدرة على الدوران، والثبات الزاوي الجانبي – والتي تمثل 80.8% من التباين. أظهرت هذه العوامل دقة تصنيف تبلغ 68% ومنطقة تحت المنحنى (AUC) تبلغ 0.86 للتمييز بين الحالات الطبية في مجال جراحة العظام المدروسة، متفوقة بشكل كبير على إجمالي مدة iTUG، التي حققت AUC قدرها 0.62. تشير النتائج إلى أن iTUG المزود بجهاز استشعار واحد يقدم مقاييس موثوقة وذات صلة سريرية تعزز فهم الحركة الوظيفية لدى مرضى جراحة العظام، مما يدعم إعادة التأهيل الشخصية وإمكانية دمجها في تطبيقات الصحة المحمولة.
مقدمة
تستعرض المقدمة أهمية اختبار “القيام والمشي” (TUG) كأداة تقييم أساسية للحركة الوظيفية لدى كبار السن، خاصة في الإعدادات السريرية. يُعرف اختبار TUG، الذي يقيس الوقت المستغرق للقيام من الكرسي، والمشي لمسافة، والدوران، والعودة، بعمليته وخصائصه السريرية القوية. إنه ذو قيمة خاصة في الممارسة العصبية لتحديد مخاطر السقوط لدى المرضى الذين يعانون من حالات مثل السكتة الدماغية ومرض باركنسون، وكذلك في جراحة العظام لتقييم مرضى كسور الورك وتوقع مسارات التعافي لدى أولئك الذين يخضعون لجراحة استبدال مفصل الورك والركبة الكليتين.
تسلط المقدمة الضوء أيضًا على التقدم الذي أحرزته وحدات القياس الحركية (IMUs) في تعزيز قدرات TUG من خلال اختبار TUG المزود بجهاز استشعار (iTUG)، الذي يسمح بإجراء تحليل حركي مفصل. بينما ركزت الدراسات السابقة على موثوقية معلمات iTUG لدى كبار السن الأصحاء وأولئك الذين يعانون من حالات عصبية، هناك فجوة ملحوظة في البحث بشأن موثوقيته لدى مرضى جراحة العظام. تهدف هذه الدراسة إلى تقييم موثوقية الاختبار وإعادة الاختبار لـ iTUG في المرضى الداخليين في مجال جراحة العظام، مع التركيز بشكل خاص على جراحة استبدال مفصل الورك الكلي (THA)، وجراحة استبدال مفصل الركبة الكلي (TKA)، وكسور الفخذ. يفترض الباحثون أن المتغيرات المستمدة من iTUG يمكن أن تميز بفعالية بين هذه الحالات، مع التركيز على مهام الحركة الديناميكية، مما يدعم إمكانية iTUG كأداة قيمة لمراقبة المرضى والمتابعة.
الطرق
تستعرض قسم “الطرق” في ورقة البحث التصميم التجريبي والتقنيات التحليلية المستخدمة للتحقيق في سؤال البحث. استخدمت الدراسة نهجًا كميًا، يتضمن تحليلات إحصائية لتقييم البيانات المجمعة من تجارب مختلفة. تضمنت المنهجيات المحددة تجارب مختبرية محكومة، حيث تم التلاعب بالمتغيرات بشكل منهجي لملاحظة تأثيراتها على النتائج ذات الصلة.
شملت جمع البيانات مقاييس نوعية وكمية، مما يضمن فهمًا شاملاً للظواهر المدروسة. تم تطبيق أدوات إحصائية متقدمة، مثل تحليل الانحدار وتحليل التباين (ANOVA)، لتفسير النتائج، مما يسمح بتحديد الأنماط والعلاقات المهمة داخل البيانات. يبرز القسم صرامة المنهجيات المستخدمة، مما يضمن أن النتائج قوية وموثوقة.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح النتائج التي توصلت إليها الدراسة، مع تسليط الضوء على الاتجاهات البيانية المهمة، والتحليلات الإحصائية، وأي علاقات رياضية ذات صلة تم ملاحظتها. عادةً ما يتم توضيح النتائج من خلال الجداول، والرسوم البيانية، أو الأشكال، التي توفر تمثيلًا بصريًا ودعمًا للاستنتاجات المستخلصة.
قد يناقش القسم أيضًا تداعيات هذه النتائج فيما يتعلق بأسئلة البحث المطروحة في بداية الدراسة. من الضروري ملاحظة أي نتائج غير متوقعة أو شذوذ، حيث يمكن أن تقدم رؤى حول الآليات الأساسية أو تقترح مجالات لمزيد من التحقيق. بشكل عام، تساهم النتائج في الفهم الأوسع للموضوع وقد توجه اتجاهات البحث المستقبلية.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في هذه الدراسة الضوء على موثوقية وفعالية اختبار “القيام والمشي” المزود بجهاز استشعار (iTUG) في تقييم الأداء الحركي بين مرضى جراحة العظام. من بين 100 متغير تم استخراجه في البداية من iTUG، وُجد أن 25 فقط موثوقة ومناسبة لنموذج تقييم قوي. حدد تحليل العوامل الاستكشافية (EFA) خمسة مجالات رئيسية للأداء الحركي: القدرة على المشي، السرعة أو الإيقاع، سلاسة الانتقال من الجلوس إلى المشي، القدرة على الدوران، والثبات الزاوي الجانبي. أظهرت هذه العوامل قدرة أعلى بشكل ملحوظ على التمييز بين ثلاثة تشخيصات جراحية عظمية (جراحة استبدال مفصل الورك الكلي، جراحة استبدال مفصل الركبة الكلي، وكسور الفخذ) مقارنةً بإجمالي مدة الاختبار، مما يبرز القيمة السريرية لنهج التقييم متعدد الأبعاد.
كما لاحظت الدراسة أنه بينما أظهر 36 متغيرًا موثوقية ممتازة للاختبار وإعادة الاختبار، فإن الغالبية من مقاييس الاهتزاز أظهرت موثوقية أقل، على الأرجح بسبب العدد المحدود من الخطوات التي تم تنفيذها خلال اختبار iTUG واستخدام وسائل المساعدة على المشي من قبل المشاركين. تشير النتائج إلى أن اختبار iTUG، خاصة عند استخدام جهاز استشعار واحد، يحقق توازنًا بين القابلية للاستخدام والدقة، مما يسهل انتقال التقييمات من الإعدادات السريرية إلى البيئات المنزلية. بشكل عام، تدعو النتائج إلى دمج التقييمات المعتمدة على المستشعرات في الممارسة السريرية، حيث تقدم حساسية وقوة تمييز محسّنة مقارنةً بالقياسات التقليدية المعتمدة على الساعات.
DOI: https://doi.org/10.2196/82632
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41921127
Publication Date: 2026-04-01
Author(s): Marica Giardini et al.
Primary Topic: Balance, Gait, and Falls Prevention
Overview
The study evaluates the test-retest reliability of variables derived from a single-sensor instrumented Timed Up and Go (iTUG) test in orthopedic inpatients undergoing rehabilitation. The iTUG, utilizing smartphone technology and inertial measurement units, aims to provide an objective assessment of mobility and fall risk. A total of 104 patients, post-total hip arthroplasty, total knee arthroplasty, or femur fracture, performed the iTUG test over two consecutive days. From 100 extracted variables, 36 exhibited excellent test-retest reliability (intraclass correlation coefficient ≥0.75), with 25 selected for further analysis.
Exploratory factor analysis revealed five key mobility domains—walking ability, pace or rhythm, sit-to-walk smoothness, turning ability, and mediolateral angular stability—accounting for 80.8% of the variance. These factors demonstrated a classification accuracy of 68% and an area under the curve (AUC) of 0.86 for distinguishing between the orthopedic conditions studied, significantly outperforming total iTUG duration, which yielded an AUC of 0.62. The findings indicate that the single-sensor iTUG offers reliable and clinically relevant metrics that enhance the understanding of functional mobility in orthopedic patients, supporting personalized rehabilitation and potential integration into mobile health applications.
Introduction
The introduction outlines the significance of the Timed Up and Go (TUG) test as a fundamental assessment tool for functional mobility in older adults, particularly in clinical settings. The TUG test, which measures the time taken to rise from a chair, walk a distance, turn, and return, is recognized for its practicality and strong clinimetric properties. It is particularly valuable in neurological practice for identifying fall risks in patients with conditions such as stroke and Parkinson’s disease, as well as in orthopedics for evaluating hip fracture patients and predicting recovery trajectories in those undergoing total hip and knee arthroplasties.
The introduction also highlights the advancements brought by inertial measurement units (IMUs) in enhancing the TUG’s capabilities through the instrumented TUG (iTUG), which allows for detailed kinematic analysis. While previous studies have focused on the reliability of iTUG parameters in healthy older adults and those with neurological conditions, there is a notable gap in research regarding its reliability in orthopedic patients. This study aims to evaluate the test-retest reliability of the iTUG in orthopedic inpatients, specifically targeting total hip arthroplasty (THA), total knee arthroplasty (TKA), and femur fractures. The researchers hypothesize that iTUG-derived variables can effectively differentiate between these conditions, with a focus on dynamic mobility tasks, thereby supporting the iTUG’s potential as a valuable tool for patient monitoring and follow-up.
Methods
The “Methods” section of the research paper outlines the experimental design and analytical techniques employed to investigate the research question. The study utilized a quantitative approach, incorporating statistical analyses to evaluate the data collected from various experiments. Specific methodologies included controlled laboratory experiments, where variables were systematically manipulated to observe their effects on the outcomes of interest.
Data collection involved both qualitative and quantitative measures, ensuring a comprehensive understanding of the phenomena under study. Advanced statistical tools, such as regression analysis and ANOVA, were applied to interpret the results, allowing for the identification of significant patterns and relationships within the data. The section emphasizes the rigor of the methodologies used, ensuring that the findings are robust and reliable.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It details the outcomes of the study, highlighting significant data trends, statistical analyses, and any relevant mathematical relationships observed. The results are typically illustrated through tables, graphs, or figures, which provide visual representation and support for the conclusions drawn.
The section may also discuss the implications of these findings in relation to the research questions posed at the outset of the study. It is essential to note any unexpected results or anomalies, as these can offer insights into the underlying mechanisms or suggest areas for further investigation. Overall, the results contribute to the broader understanding of the topic and may inform future research directions.
Discussion
The discussion section of this study highlights the reliability and effectiveness of the instrumented Timed Up and Go (iTUG) test in assessing motor performance among orthopedic patients. Out of 100 variables initially derived from the iTUG, only 25 were found to be reliable and suitable for a robust assessment model. Exploratory Factor Analysis (EFA) identified five key domains of motor performance: walking ability, pace or rhythm, sit-to-walk smoothness, turning ability, and mediolateral angular stability. These factors demonstrated a significantly higher capacity to differentiate between three orthopedic diagnoses (total hip arthroplasty, total knee arthroplasty, and femur fractures) compared to the total duration of the test, emphasizing the clinical value of a multidimensional assessment approach.
The study also noted that while 36 variables exhibited excellent test-retest reliability, the majority of jerk-based metrics showed lower reliability, likely due to the limited number of steps performed during the iTUG test and the use of walking aids by participants. The findings suggest that the iTUG test, particularly when utilizing a single sensor, strikes a balance between usability and accuracy, facilitating the transition of assessments from clinical settings to home environments. Overall, the results advocate for the integration of sensor-based assessments in clinical practice, as they provide enhanced sensitivity and discriminative power compared to traditional stopwatch-based measures.