トレッドミルの動的誤差と測定された運動心臓のパラメーターへの影響の評価：意味と可能な解決策

計装されたトレッドミルの動的特性は、埋め込み力プラットフォームの力測定に影響します。周波数ドメイン内の測定力と適用力の比を評価する周波数応答関数を使用して、これらの特性を調査しました。比較のために、手順は金標準の地上包まれた力プラットフォームでも実行されました。次に、両方のタイプのフォースプラットフォームの系統的誤差の予測モデルが開発され、3種類の実行パターンを表す異なる入力信号に対してテストされました。結果は、トレッドミル構造が測定された力信号を歪むことを示しています。次に、測定エラーを減らすために、この構造を単純な補強フレームで変更しました。その結果、全体的な絶対誤差が減少し（-22％）、力由来のメトリックの誤差も十分に減少しました。平均負荷率エラーで-68％、衝撃ピークエラーで-80％です。私たちの手順は、トレッドミルに取り付けられたフォースプラットフォームに関連する系統的な動的エラーを測定、予測、および削減する方法を示しています。この手順は、データの品質を評価するために実装する必要があることをお勧めし、周波数応答関数の値を研究レポートに含める必要があります。

The dynamic properties of instrumented treadmills influence the force measurement of the embedded force platform. We investigated these properties using a frequency response function, which evaluates the ratio between the measured and applied forces in the frequency domain. For comparison, the procedure was also performed on the gold-standard ground-embedded force platform. A predictive model of the systematic error of both types of force platform was then developed and tested against different input signals that represent three types of running patterns. Results show that the treadmill structure distorts the measured force signal. We then modified this structure with a simple stiffening frame in an attempt to reduce measurement error. Consequently, the overall absolute error was reduced (-22%), and the error in force-derived metrics was also sufficiently reduced: -68% for average loading rate error and -80% for impact peak error. Our procedure shows how to measure, predict, and reduce systematic dynamic error associated with treadmill-installed force platforms. We suggest this procedure should be implemented to appraise data quality, and frequency response function values should be included in research reports.