VMAXPRO效度文章-慣性傳感器用於測量肌肉力學的效性(六) | Concurrent validity of an inertial sensor for measuring muscle mechanical properties

VMAXPRO效度文章-慣性傳感器用於測量肌肉力學的效性(六) | Concurrent validity of an inertial sensor for measuring muscle mechanical properties

慣性傳感器用於測量肌肉力學的效性

Concurrent validity of an inertial sensor for measuring muscle mechanical properties

Elias Olovsson Ståhl & Pontus Öhrner

討論

本研究的目的是確認慣性傳感器Vmaxpro的當下有效性以及在各種負重下執行反向跳來評估下肢力學能力。本研究自Vmaxpro和M-encoder的有效紀錄職當中發現了強大關聯性、一致性及相對小的SEE。而在Bland-Altman分析中則顯示所有變量的測量結果均具有高度一致性，所有數據點均在LOA上下限中，如圖7至圖9所展示。從Bland-Altman分析當中還可以看到，Vmaxpro所展示的偏差值更小。

T檢定的結果表示在所有負重條件下，兩個設備之間的所有測試變量差異均達顯著（p <0.01）。不過必須要謹慎解釋T檢定的結果。這些顯著結果可能是因兩設備之間的測量結果具有高度相關性和低度標準偏差。這表示ㄐ乎所有紀錄值都落在一個很小的範圍之內。這可以造成平均值的微小偏差成為顯著差異，也因此讓設備在結果上比實際差異更大。pV，avgV和avgP的SEE值分別為0.08 m / s，0.04 m / s和73.47W。73.47 W可能會被視為是一個大數值，但相對於已被測得的數據來看，其與其他兩個在平均百分比的SEE值相似（<4.3％）。

pV，avgV和avgP的回歸分析的斜率和截距分別為y = 1,0523x-0,0059，y = 1,0696x-0,1001和y = 0,9365x + 77,645。更進一步解釋這些數據的涵義，當x為0時，截距表示y軸上的切割點。斜率表示兩個變量之間的常數變化，並且是X值每次變化時Y的變化率。這表示對於Vmaxpro的一個單位增加，在M-encoder上則會顯示Pv下降0.0059、avgV下降0.1001，而avgP則增加77,645。這重要的地方在於如果其值高於或低於本研究當中給出的數值，其可能有助於估計數據點相對於迴歸線的表現方式。

幾乎所有受試者在高速的較輕負重下，都有其最高功率紀錄或接近最高功率。從迴歸分析和Bland-Altman分析（圖4、5、6和圖7、8、9）當中都可看出，在較低的速度和功率數據上，Vmaxpro和M-encoder之間的相關性和一致性有逐漸強大的趨勢。有趣的是這可以透過以下事實來解釋：高速（即空槓和25％的自體重量負重）時，受試者更容易傾向進行某些形式上過度的動作，考慮到設備結構上的差異，這可能可以解釋為什麼在較低的速度和功率下會有略增強的趨勢。

Vmaxpro是一種慣性傳感器，可透過加速規和陀螺儀測量速度和運動。這讓Vmaxpro能夠記錄三軸上（x軸、y軸和z軸）的運動，從而使其對任一方向上的過度運動都相當靈敏。而M-encoder是線性傳感器，可以設量拉出導線的距離和速度。或許有人可能會認為如果過度運動，Vmaxpro更容易出現誤讀。此外在低功率表現出的相關性與一致性的趨勢傾向，也可能可以從較輕負重下表顯出的過度運動引發的“誤讀”來加以解釋。不過這不一定表示最高紀錄及“誤讀”總是發生在高速輕度跳躍的過度動作之內，只是可以用以解釋回歸分析和Bland-Altman分析中顯示的趨勢。

在某些情況下，這兩種設備可能會顯示相同的速度測量結果，但功率有所不同。功率（Power） = F*V 且由於速度測量相同，因此應是方程式的力量部分有些偏離。力量（Force ）= 質量（mass） * 加速度（acceleration），且由於是手動將質量輸入到設備的軟體之中，因此也消除了方程式的這一部分。在這之後留下的會是加速度，其為具有隨時間變化的速度變化。這些設備具有不同特性，因此不可能每個變量進行相同的測量，不過是突變是這些差異仍有其重要性。考慮到速度測量和質量相同的事實，這些設備應該是在測量加速度能力上存有一些差異。另一個可以解釋設備差異的潛在因素則是，如果這些製造商使用不同編程的方程式。因此，兩家製造商都被詢問其產品使用的方程式有哪些，不過兩者皆無提供所有變量的方程式。

本研究的結果表示，本次的慣性傳感器在即時測量肌肉時展現出強大的即時性，這與之前曾針對慣性傳感器所做的研究互相矛盾，先前的研究結果表現出差、中等和良好的效性及可靠性（Beckham et al., 2019; Van den Tillaar & Ball, 2019; Pérez-Castilla, Piepoli, Delgado-García, Garrido-Blanca & García-Ramos, 2019）。當然與先前的研究相比，使用的慣性傳感器不同外，附著點也不同（本次使用吸附著在槓鈴上的Vmaxpro，先前的研究使用PUSH-band綁在運動員的手臂上）。另一個可能解釋是在檢驗慣性傳感器的即刻有效性的差異。根據本次研究員所了解，這是首次將慣性傳感器使用於垂直跳躍的即刻有效性研究。先前的研究則是使用的多關節動作如伏地挺身、臥推及背槓蹲（Beckham et al., 2019; Van den Tillaar & Ball, 2019; Pérez-Castilla, Piepoli, Delgado-García, Garrido-Blanca & García-Ramos, 2019）。與這些多關節動作（例如，俯臥撑和臥推）相比，執行垂直跳的槓鈴位移更大。這可能增加了慣性傳感器準確測量記錄值之可能性。

方法解釋

對於跳躍技巧的指示是讓受試者採用自身姿勢，將槓鈴緊貼於肩膀上。採用這些指示是因為反向跳動作的彈道特性，槓鈴可能在下降階段後離開受試者的肩膀。這可能導致槓落在受試者身上造成受傷危險，還可能因為槓的過度位移導致設備讀取資訊錯誤。為了最大程度地減少誤差，我們將兩個設備都固定在相同位置（即將M-encoder的測量導線綁接到Vmaxpro的尼龍束帶上）。如果兩個設備安裝於不同位置，例如一個左側另一個為右側，有可能由於三軸x軸、y軸及z軸的不對稱運動，讓數據讀取有所差異。(接續下篇)

德國運動數據收集第一品牌 Vmaxpro

(本文待續)