There are a lack of quantitative measures for clinically assessing upper limb function. Conventional biomechanical performance measures are restricted to specialist labs due to hardware cost and complexity, while the resulting measurements require specialists for analysis. Depth cameras are low cost and portable systems that can track surrogate joint positions. However, these motions may not be biologically consistent, which can result in noisy, inaccurate movements. This paper introduces a rigid body modelling method to enforce biological feasibility of the recovered motions. This method is evaluated on an existing depth camera assessment: the reachable workspace (RW) measure for assessing gross shoulder function. As a rigid body model is used, position estimates of new proximal targets can be added, resulting in a proximal function (PF) measure for assessing a subject's ability to touch specific body landmarks. The accuracy, and repeatability of these measures is assessed on ten asymptomatic subjects, with and without rigid body constraints. This analysis is performed both on a low-cost depth camera system and a gold-standard active motion capture system. The addition of rigid body constraints was found to improve accuracy and concordance of the depth camera system, particularly in lateral reaching movements. Both RW and PF measures were found to be feasible candidates for clinical assessment, with future analysis needed to determine their ability to detect changes within specific patient populations.

中文翻译：

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用于量化上肢运动的可达工作区和近端功能测量。

缺乏用于临床评估上肢功能的定量措施。由于硬件成本和复杂性，传统的生物力学性能测量仅限于专业实验室，而由此产生的测量需要专家进行分析。深度相机是低成本的便携式系统，可以跟踪代理关节位置。然而，这些运动可能在生物学上不一致，这可能导致嘈杂、不准确的运动。本文介绍了一种刚体建模方法，以加强恢复运动的生物学可行性。该方法在现有深度相机评估上进行评估：用于评估总体肩部功能的可达工作区 (RW) 测量。由于使用了刚体模型，因此可以添加新近端目标的位置估计，产生用于评估受试者触摸特定身体标志的能力的近端功能 (PF) 测量。这些措施的准确性和可重复性是针对 10 名无症状受试者进行评估的，无论是否有刚体约束。这种分析是在低成本深度相机系统和黄金标准主动运动捕捉系统上进行的。发现添加刚体约束可以提高深度相机系统的准确性和一致性，特别是在横向伸展运动中。发现 RW 和 PF 测量都是临床评估的可行候选者，需要进一步分析来确定它们检测特定患者群体内变化的能力。这些措施的可重复性是在 10 名无症状受试者身上进行评估的，无论有无刚体约束。这种分析是在低成本深度相机系统和黄金标准主动运动捕捉系统上进行的。发现添加刚体约束可以提高深度相机系统的准确性和一致性，特别是在横向伸展运动中。发现 RW 和 PF 测量都是临床评估的可行候选者，需要进一步分析来确定它们检测特定患者群体内变化的能力。这些措施的可重复性是在 10 名无症状受试者身上进行评估的，无论有无刚体约束。这种分析是在低成本深度相机系统和黄金标准主动运动捕捉系统上进行的。发现添加刚体约束可以提高深度相机系统的准确性和一致性，特别是在横向伸展运动中。发现 RW 和 PF 测量都是临床评估的可行候选者，需要进一步分析来确定它们检测特定患者群体内变化的能力。发现添加刚体约束可以提高深度相机系统的准确性和一致性，特别是在横向伸展运动中。发现 RW 和 PF 测量都是临床评估的可行候选者，需要进一步分析来确定它们检测特定患者群体内变化的能力。发现添加刚体约束可以提高深度相机系统的准确性和一致性，特别是在横向伸展运动中。发现 RW 和 PF 测量都是临床评估的可行候选者，需要进一步分析来确定它们检测特定患者群体内变化的能力。