Validez y fiabilidad de las unidades de medición inercial para la evaluación de la orientación pélvica: una revisión sistemática

Resumen

Esta revisión sistemática evaluó la validez y fiabilidad de las unidades de medición inercial (IMU) para evaluar la orientación pélvica. Las IMU mostraron la mayor validez en tareas controladas, especialmente en la colocación basada en el sacro, pero el rendimiento fue más variable para la oblicuidad y rotación pélvica, durante movimientos a alta velocidad y en poblaciones clínicas.

Resumen

La evaluación de la orientación pélvica es fundamental para la biomecánica de la marcha, la postura y el deporte; sin embargo, el uso de sistemas de captura de movimiento basados en laboratorio es costoso y está restringido a entornos controlados. Las unidades de medición inercial (IMU) ofrecen una alternativa portátil a los laboratorios tradicionales, pero difieren en la ubicación, calibración y configuraciones/protocolos de fusión de sensores, lo que podría complicar la interpretación en la práctica clínica. Por ello, esta revisión sistemática examinó la validez y fiabilidad de la orientación pélvica basada en IMU durante tareas funcionales y específicas del deporte. Se buscaron en PubMed, Web of Science e IEEE Xplore estudios relevantes que evaluaran la orientación pélvica (por ejemplo, inclinación, oblicuidad o rotación) utilizando IMU, y los resultados se reportaron utilizando las directrices PRISMA. Los estudios elegibles incluyeron aquellos que reportaron datos de participantes humanos y reportaron la validez o fiabilidad de las IMU frente a sistemas ópticos de captura de movimiento. Doce estudios cumplieron los criterios de inclusión y fueron revisados utilizando una herramienta metodológica de calidad de 12 ítems. Los hallazgos de validez de la IMU variaron entre los estudios incluidos; La inclinación pélvica mostró la mayor precisión, con valores típicos de error cuadrático medio (RMSE) típicamente entre 0,2° y 4,9° y diferencias medias mínimas en estudios recientes. La oblicuidad y la rotación mostraron mayor variabilidad, con valores RMSE que alcanzaban entre 6° y 11° durante la navegación a alta velocidad. Los hallazgos de fiabilidad de la IMU indicaron una repetibilidad de buena a excelente incluso durante actividad funcional continua (coeficiente de correlación intraclase (ICC) 0,87–1,00). Por el contrario, la fiabilidad fue baja para la inclinación pélvica en individuos tras una artroplastia total de cadera (ICC = 0,08). Las IMU parecen proporcionar mediciones útiles de orientación pélvica, especialmente en tareas controladas y cuando se utiliza la colocación basada en el sacro. Sin embargo, la validez es más variable en cuanto a oblicuidad y rotación pélvica, durante movimientos de alta velocidad o complejos, y en poblaciones clínicas. Se requiere más investigación para estandarizar los protocolos, mejorar la elaboración de informes y aclarar el rendimiento en diferentes aplicaciones.

Introducción

Una evaluación precisa de la orientación pélvica es esencial para comprender los patrones de movimiento humano y tomar decisiones clínicas precisas e identificar condiciones sutiles que puedan afectar a personas sanas y atléticas con trastornos^{musculoesqueléticos.} La orientación pélvica se describe comúnmente mediante tres componentes: inclinación, rotación y^{oblicuidad 2}. La orientación pélvica anormal influye en la carga articular y en la eficiencia muscular y de movimiento, y se ha asociado con trastornos musculoesqueléticos como el dolor lumbar y la osteoartritis ^{de cadera} 3,4,5,6,7. En las poblaciones deportivas, esto también se ha relacionado con limitaciones de rendimiento y un mayor riesgo de^{lesiones 8}. Por ello, métodos clínicamente accesibles para medir la orientación pélvica son esenciales para la evaluación, el seguimiento de rehabilitación y la investigación sobre el rendimiento^{deportivo 2,6}.

Los sistemas ópticos de captura de movimiento se utilizan ampliamente como métodos de referencia basados en laboratorio para cuantificar la orientación pélvica; sin embargo, su uso suele estar restringido a entornos controlados y puede ser menos práctico en entornos clínicos o deportivos^{rutinarios 9,10}. Las unidades de medición inercial (IMU), que normalmente incluyen acelerómetros triaxiales, giroscopios y magnetómetros, se han utilizado cada vez más como un enfoque portátil para la evaluación de la orientación pélvica fuera del laboratorio 11,12,13,14,15,16. Se utilizan algoritmos de fusión de sensores de la IMU (por ejemplo, los filtros Madgwick, Mahony y Kalman) para estimar la orientación pélvica tridimensional, aunque las diferencias en los métodos de procesamiento pueden influir en el rendimiento de medición en^17,18.

Sin embargo, el uso de IMUs para evaluar la orientación pélvica está influido por múltiples factores metodológicos reportados en estudios previos, incluyendo la colocación de sensores (por ejemplo, sacro y vértebras lumbares), el procedimiento de calibración, la frecuencia de muestreo y el algoritmo^{de fusión 19}. Estas variaciones entre estudios pueden contribuir a resultados inconsistentes respecto a la precisión y repetibilidad de la evaluación de orientación pélvica basada en^IMU 14,20,21. Aunque las IMU han sido validadas para cinemática de extremidades inferiores y movimiento de la columna^lumbar 14,21,22, la evidencia que se centra específicamente en la inclinación, rotación u oblicuidad pélvica sigue siendo limitada y metodológicamente inconsistente.

Por ello, esta revisión sistemática tuvo como objetivo evaluar la evidencia disponible sobre la evaluación basada en la IMU de la orientación pélvica. El objetivo principal era examinar la validez y fiabilidad de las IMU para medir la orientación pélvica. Un objetivo secundario fue resumir las características metodológicas reportadas en los estudios, incluyendo la colocación de sensores, los procedimientos de calibración y los enfoques de fusión de sensores, e identificar lagunas de evidencia que limitan la comparación directa entre estudios.

Protocolo

Esta revisión sistemática se realizó siguiendo las directrices Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA 2020^{) 23}. El protocolo de revisión sistemática fue registrado en el Registro Internacional de Revisiones Sistemáticas Prospectivas (PROSPERO) bajo el número de registro CRD420251179585. Los detalles completos del protocolo están disponibles en:

(https://www.crd.york.ac.uk/PROSPERO/view/CRD420251179585)

Estrategia de búsqueda

El^{1 de noviembre} de 2025 se buscaron en PubMed, Web of Science e IEEE Xplore para identificar artículos de investigación originales que evaluaran la orientación pélvica utilizando IMUs en humanos. Los artículos incluidos estaban restringidos a publicaciones en inglés, y las búsquedas tenían fecha limitada a 2005–2025. La restricción de la fecha de búsqueda se debió al rápido crecimiento de la tecnología IMU en los últimos años y aseguró que solo se incluyeran métodos de medición modernos. No se realizaron métodos de búsqueda complementarios, como el filtro de listas de referencias, el seguimiento de citas o la búsqueda manual. La Tabla 1 presenta los detalles de búsqueda y las cadenas de búsqueda utilizadas para cada base de datos.

Base de datos
PubMed	(unidad de medición inercial*[Título/Resumen] O IMU*[Título/Resumen] O aceleromet*[Título/Resumen] O giroscopio*[Título/Resumen] O llevable*[Título/Resumen]) Y (pelvis[Título/Resumen] O pélvica[Título/Resumen] O "inclinación pélvica"[Título/Resumen] O "rotación pélvica"[Título/Resumen] O "oblicuidad pélvica"[Título/Resumen] O "orientación pélvica"[Título/Resumen] O "inclinación pélvica anterior"[Título/Resumen] O "inclinación pélvica posterior"[Título/Resumen]) Y(válido*[Título/Resumen] O exacto*[Título/Resumen] O acuerdo[Título/Resumen] O "Bland-Altman"[Título/Resumen] O confiable*[Título/Resumen] O repetir*[Título/Resumen] O reproducir*[Título/ Resumen] O ICC[Título/Resumen] O SEM[Título/Resumen] O MDC[Título/Resumen])
Web de la Ciencia	("unidad de medición inercial*" O IMU* O aceleromet* O giroscopio* O wearable*) Y (pelvis O pélvica O "inclinación pélvica" O "rotación pélvica" O "oblicuidad pélvica" O "orientación pélvica" O "inclinación pélvica anterior" O "inclinación pélvica posterior") Y (válida* O exacta* O acuerdo O "Bland-Altman" O reliab* O repeticiónab* O reproducir* O ICC O SEM O MDC)
IEEE Xplore	(("unidad de medición inercial" O "unidades de medición inercial" O IMU O IMU O IMU O acelerómetro O acelerómetros O giroscopio o giroscopios O giroscopios O wearable) Y ("pelvis" O "pélvica" O "inclinación pélvica" O "rotación pélvica" O "oblicuidad pélvica" O "orientación pélvica" O "inclinación pélvica anterior" O "inclinación pélvica posterior") Y (validez O validación O precisión O acuerdo O "Bland-Altman" O fiabilidad O repetibilidad O reproducibilidad O ICC O SEM o MDC))

Tabla 1: Cadenas de búsqueda utilizadas para cada base de datos. Busca cadenas utilizadas en PubMed, Web of Science e IEEE Xplore para identificar estudios que evalúen la validez y/o fiabilidad de las unidades de medición inercial (IMU) para la evaluación de la orientación pélvica. Por favor, haz clic aquí para descargar esta tabla.

Criterios de elegibilidad

Los estudios eran elegibles si involucraban participantes humanos; utilizó IMU para medir la inclinación, rotación u oblicuidad pélvica; y reportaba datos sobre la validez o fiabilidad de las IMU en comparación con la captura de movimiento óptica. Los estudios incluidos fueron la investigación experimental original que reportaba validez cuantitativa (por ejemplo, RMSE, sesgo, correlación, Bland–Altman) y métricas de fiabilidad (ICC, error estándar de medición [SEM], y cambio mínimo detectable [MDC]). Se excluyeron los estudios si involucraban animales, simulaciones o se centraban en la evaluación de segmentos no pélvicos, o si carecían de una medida comparativa (reportando solo resultados descriptivos) o si eran investigaciones no originales como revisiones, protocolos, resúmenes o informes de casos.

Selección y selección de estudios

El autor, con la ayuda de dos evaluadores reconocidos que no son autores, revisó los títulos y resúmenes para comprobar su relevancia, realizó revisiones en texto completo para determinar la inclusión final y resumió los artículos en un diagrama de flujo PRISMA 2020. Se comprobaron todos los registros recuperados para detectar duplicación y se eliminaron los registros duplicados.

Extracción de datos

Los datos extraídos incluyeron detalles bibliográficos (autor, año), características de los participantes, IMUs (ubicación, marca, modelo, número de sensores, tasa de muestreo, algoritmo de fusión/orientación de sensores), tareas de prueba (estar de pie, caminar, agacharse, correr) y resultados reportados (RMSE, sesgo, correlación, ICC, SEM, MDC). Los datos extraídos se cruzaron dos veces usando una hoja de cálculo de Excel estandarizada.

Riesgo de sesgo y evaluación de la calidad

La calidad metodológica de los estudios incluidos se evaluó utilizando la Evaluación Crítica del Diseño de Estudios para Artículos^{Psicométricos 24}, que anteriormente se ha utilizado en estudios que examinan las propiedades psicométricas de los sensores portátiles¹⁴. Esta evaluación de calidad incluyó 12 ítems con una posible puntuación máxima total de 24, que se convirtió en un porcentaje. Cada ítem fue puntuado como 2 (satisfactorio), 1 (parcialmente satisfactorio) o 0 (insatisfactorio) en cinco categorías: pregunta del estudio, diseño del estudio, mediciones, análisis y recomendaciones. Para mejorar la consistencia, esta evaluación de calidad fue realizada por dos evaluadores no autores reconocidos en el manuscrito, y cualquier diferencia se resolvió mediante discusión. Los estudios se clasificaron según su puntuación total de calidad de la siguiente manera: alta calidad, 85–100%; calidad moderada, 70–84%; baja calidad, 50–69%; o de muy baja calidad, <50%. La herramienta completa de 12 ítems y los criterios de puntuación se proporcionan en la Tabla Suplementaria S1.

Síntesis de datos

Los hallazgos se sintetizaron narrativamente agrupando los estudios según resultados de validez y fiabilidad, plano de movimiento pélvico, tipo de tarea y características metodológicas clave. Se tuvo en cuenta la calidad metodológica durante la interpretación de los hallazgos; No se excluyeron estudios solo por la puntuación de calidad, pero los estudios de menor calidad se interpretaron con mayor cautela.

Resultados

Selección de estudios

La búsqueda inicial en la base de datos identificó 714 estudios potenciales (PubMed = 190, Web of Science = 482 e IEEE Xplore = 42). Tras la eliminación de duplicados y el cribado de título–resumen, se evaluaron 63 artículos en texto completo para su elegibilidad, y 12 estudios cumplieron los criterios de inclusión y exclusión y fueron incluidos en esta revisión sistemática (Figura 1).

Figura 1: Diagrama de flujo PRISMA 2020 de la selección del estudio. Diagrama de flujo que muestra el proceso de identificación del estudio, cribado, evaluación de elegibilidad e inclusión final en esta revisión sistemática, de acuerdo con PRISMA 2020. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Calidad de los estudios incluidos

Todos los estudios incluidos fueron artículos de investigación experimental revisados por pares publicados entre 2014 y 2025. Según la evaluación metodológica de calidad, tres estudios fueron calificados como de alta calidad (85–100%⁾22,25,26, 7 como de calidad moderada (70%–84%) y 2 como de baja calidad (50%–69%). Los estudios de alta calidad demostraron fortalezas metodológicas, incluyendo el uso de sistemas de referencia (por ejemplo, Vicon, Optotrak, Qualisys) para la validación, la presentación clara de los resultados y análisis estadísticos apropiados (por ejemplo, RMSE, ICC, Bland–Altman). Las limitaciones típicas en los estudios incluidos fueron tamaños de muestra pequeños y descripciones incompletas de la calibración de segmentos de la IMU (Tabla 2).

Autor	Q1	P2	P3	P4	P5	P6	P7	P8	P9	P10	P11	P12	Total	%	Calidad
Buganè et al. 30	2	0	1	2	0	N/A	1	2	2	2	2	1	15	68%	LQ
Bolink et al. 22	2	2	1	2	1	N/A	2	2	2	2	1	2	19	86%	Cuartel General
Ekdahl et al. 31	2	1	1	2	0	N/A	2	2	2	0	1	1	14	64%	LQ
Perpiñá-Martínez et al. 32	2	2	1	2	1	N/A	1	2	2	1	1	1	16	73%	MQ
Lebleu et al. 35	2	1	1	2	0	N/A	1	2	2	2	2	1	16	73%	MQ
Lin et al. 25	2	2	2	2	1	N/A	2	2	2	2	2	1	20	90%	Cuartel General
Brice et al. 29	2	0	1	2	2	N/A	2	2	2	2	2	1	18	82%	MQ
Asgari & Heller 27	2	1	1	2	0	N/A	2	2	2	2	2	1	17	77%	MQ
Bessone et al. 28	2	1	2	2	0	N/A	2	2	2	2	1	1	17	77%	MQ
Kim et al. 26	2	1	2	2	2	N/A	2	2	2	2	1	1	19	86%	Cuartel General
Ruiz-Malagón et al.33	2	2	1	2	0	N/A	1	2	2	2	2	1	17	77%	MQ
Zügner et al.34	2	2	2	2	0	N/A	1	2	2	2	2	1	18	82%	MQ

Tabla 2: Evaluación metodológica de la calidad de los 12 estudios incluidos. Puntuaciones metodológicas de calidad de los estudios incluidos basadas en la Evaluación Crítica modificada del Diseño de Estudios para Artículos Psicométricos de 12 ítems utilizada en esta revisión. Cada ítem se puntuó como 2 = satisfactorio, 1 = parcialmente satisfactorio o 0 = insatisfactorio. Q1–Q12 corresponden a los ítems de calidad metodológica modificada listados en la Tabla Suplementaria S1. Abreviaturas: HQ = alta calidad; MQ = calidad moderada; LQ = baja calidad; N/A = no aplicable. Por favor, haz clic aquí para descargar esta tabla.

Características de los estudios incluidos

Participantes

Los 12 estudios incluidos tuvieron un total de 232 participantes de entre 18 y 80 años. La mayoría de estos estudios evaluaron corredores y golfistas sanos, recreativos o competitivos, mientras que solo dos estudios incluyeron poblaciones clínicas, específicamente individuos tras una artroplastia total de cadera (ATC) y individuos con artrosis de rodilla o cadera.

Sistema IMU, colocación y algoritmos de fusión de sensores

La mayoría de los estudios incluidos recogieron datos pélvicos utilizando IMUs colocadas sobre el sacro, haciendo que la colocación basada en el sacro sea el enfoque más comúnmente reportado en los^estudios 25,27,28,29,30,31,32,33,34. Los sistemas comerciales incluían Xsens, Delsys, MicroStrain, BTS G-Sensor, IMeasureU, APDM-Opal, aktos-t, RunScribe y TuringSense. ElTable 3 ofrece un resumen completo de la ubicación, sistema y número de la IMU para cada estudio.

Estudio	NO de participantes	Tarea	Sistema IMU	Colocación de sensores	No. de IMUs	Frecuencia de muestreo	Métodos de filtrado	Algoritmo de fusión de sensores / orientación
Buganè et al.30	16 sanas	Caminar	F4A IMU	Sacro	1	100 Hz	Filtro pasa-bajos Butterworth de cuarto orden con frecuencia de corte de 8 Hz	usando la función 'detrend' en Matlab
Bolink et al.22	17 pacientes con artrosis de cadera o rodilla	Caminar, sentarse para ponerse de pie y escalón de bloque	Microdeformación Inercia-Link	Zona lumbar (entre PSIS)	1	100 Hz	N/R	Algoritmos en MATLAB
Lebleu et al.35	7 saludables	Caminar	x-IMU x-io Tecnologías	Pelvis (Lumbar 5), muslos, cuñales, pies	7	128 Hz	N/R	Algoritmo AHRS de Mahony
Perpiñá-Martínez et al.32	29 corredores	Carrera	BTS G-Sensor	S1 (sacro)	1	100 Hz	N/R	N/R
Ekdahl et al.31	11 saludables	Actividades de senderismo y deportes	Delsys Trigno Avanti	Sacro, muslos, cuñales, pies	7	240 Hz	Filtro Butterworth de cuarto orden pasa-bajos (5 Hz)	N/R
Brice et al.29	8 remeras femeninas de élite	Remo	IMeasureU IMUs v2.0	T1, T7, L2, segundo sacro S2	4	500 Hz	N/R	Filtro de Kalman
Lin et al.25	20 corredores	Carrera	Xsens MVN Awinda	Sacro, muslos, cuñales, pies	7	100 Hz	filtro Butterworth de cuarto orden, sin retardo, paso bajos, con una frecuencia de corte de 8 Hz	algoritmo incorporado proporcionado por Xsens MVN Analyze
Asgari y Heller. 27	6 corredores	Carrera	APDM Opal	Sacro	1	128 Hz	Filtros pasa altos y pasa bajos	Filtro de Kalman vs fusión complementaria
Bessone et al.28	14 sanos	Caminar	Sistema IMU aktos-t	Pelvis, pies, pés, muslos, vértebra C7, pecho, antebrazos, brazos superiores, manos y cabeza	16	143 Hz	Filtro pasa-bajos (10 Hz, filtro Butterworth de segundo orden	Fusión personalizada (El algoritmo de iSen 3.08)
Kim et al.26	36 golfistas	Swing de golf	Pivote de TuringSense	L4 y T1 (pelvis desde L4)	2	100 Hz	Filtro Butterworth con una frecuencia de corte de 12 Hz	Filtro de Madgwick
Ruiz-Malagón et al.33	16 sanas	Caminar y correr	Laboratorio de marcha sacra RunScribe	Sacro y pies	3	500 Hz	N/R	N/R
Zügner et al.34	49 pacientes con ATC	Caminar	GaitSmart™	2 en la pelvis (bajo la cresta ilíaca), muslos y espinas	6	102,4 Hz	N/R	N/R

Tabla 3: Características de los sistemas IMU, colocación de sensores, tasa de muestreo, métodos de filtrado y enfoques de fusión de sensores en los estudios incluidos. Resumen de las características principales del estudio, incluyendo la población de participantes, la tarea de movimiento, el sistema IMU, la colocación de sensores, el número de sensores, la tasa de muestreo y el sistema de referencia donde se reporte. Abreviaturas: IMU = unidad de medición inercial; OA = osteoartritis; PSIS = espinas ilíacas posteriores superiores; THA = artroplastia total de cadera; N/R = no reportado. Por favor, haz clic aquí para descargar esta tabla.

El análisis del rendimiento de filtrado y fusión de sensores en los estudios incluidos estuvo limitado por la variación metodológica y la incapacidad de la información. Solo cuatro estudios describieron claramente sus métodos de fusión; dos usaron Kalman^27,29, uno usó el algoritmo^{de Madgwick 26} y uno aplicó el algoritmo AHRS³⁵ de Mahony. Debido a la falta de detalle metodológico, no fue posible comparar directamente algoritmos de fusión ni sus contribuciones independientes a la precisión. Esta variabilidad complicó la determinación de si las diferencias en la precisión de la orientación pélvica se debían a las demandas de la tarea, la colocación de los sensores o la estrategia de fusión subyacente.

Validez de las IMU para la evaluación de la orientación pélvica

En los estudios incluidos que evaluaron IMUs para inclinación, oblicuidad y rotación pélvica 22,25,26,27,28,29,30,31,33,34,35, la validez pareció ser específica de plano y tarea más que uniforme en todas las condiciones en comparación con los sistemas ópticos de captura de movimiento (Tabla 4). Los estudios incluidos examinaron una variedad de tareas de movimiento, incluyendo^{caminar 22,28,30,31,33,34,35}, correr 25,27,32,33 y acciones específicas^{de cada deporte} 26,29,31 , proporcionando una visión general amplia del rendimiento de la IMU en contextos funcionales.

Los valores reportados de RMSE oscilaron entre 0,69° y 4,90° para la inclinación^pélvica 22,25,27,28,30,33,35 y entre 0,77° y 4,75° para oblicuidad pélvica 22,25,27,28,33,35. La rotación pélvica mostró la mayor variabilidad, con valores RMSE que oscilaban entre 1,22° y 7,77° durante carreras a alta velocidad y otros movimientos^exigentes 25,27,28,30,33,35.

Los valores de sesgo para la orientación pélvica se informaron en ocho estudios como la diferencia sistemática media entre los valores medidos por IMU y la captura óptica de movimiento (OMC⁾25,26,27,28,29,30,33,34. Buganè et ^al.30 informaron de valores de sesgo negativo relativamente altos de inclinación pélvica (−9,9° a −5,7°), sesgos de oblicuidad menores (−1,2° a −1,4°) y una ligera sobreestimación de la rotación pélvica (+0,7° a +1,5°). Brice et ^al.29 reportaron pequeños niveles de sesgos pélvicos sagitales que oscilan entre −2,7 y −0,09° durante el remo. Asgari y^{Heller 27} observaron sesgos mínimos en todos los planos pélvicos (−0,50° a −0,10°), y Bessone et ^al.28 reportaron sesgos igualmente bajos (−0,7° a −1,7°). Lin et ^al.25 también informaron de pequeños sesgos de inclinación pélvica (−0,18° a +1,5°) y sesgos de rotación (−1,1° a +0,99°) a lo largo de la velocidad de carrera, aunque en el mismo estudio las IMU subestimaron la oblicuidad pélvica respecto al sistema OMC (−3,3° a −4,1°).

En contraste, Ruiz-Malagón et ^al.33 reportaron valores de sesgo mayores durante la caminata y la carrera a alta velocidad, con sesgos de inclinación pélvica de hasta +4,6° y sesgos de rotación pélvica de hasta −11,2°. En pacientes, Zügner et ^al.34 encontraron que la inclinación pélvica mostraba un pequeño error medio de −0,5° en comparación con la CMO. Los coeficientes de correlación reportados para la orientación pélvica variaron sustancialmente entre estudios, desde valores pobres o negativos en algunas tareas hasta fuerte concordancia en otras, dependiendo del plano de movimiento y las demandas^{de la tarea} 22,26,27,30.

Lin et ^al.25 reportaron coeficientes de correlación más bajos y variables durante la carrera a alta velocidad (0,44–0,89), mientras que Ruiz-Malagón et ^al.33 reportaron correlaciones más débiles en general, incluyendo valores negativos (−0,48 a 0,76). En general, la validez parecía más fuerte en tareas controladas, mientras que los movimientos a alta velocidad se asociaron con mayor error y menor concordancia. Aunque a menudo se reportaron valores más bajos de RMSE para la inclinación pélvica, la concordancia entre variables pélvicas no fue uniforme entre los estudios, y el rendimiento más débil fue especialmente evidente en condiciones de carrera más exigentes. Se reportó un mejor rendimiento en estudios que utilizaban la colocación de IMU basada en el sacro y procedimientos de calibración estandarizados, aunque la incapacidad de la presentación metodológica limitó la comparación directa entre estudios.

Fiabilidad de las IMU para la evaluación de la orientación pélvica

La fiabilidad fue evaluada en cuatro estudios (Tabla 4). La mayoría de los estudios informaron valores de ICC de bueno a excelente para la orientación pélvica, con valores que oscilaban entre 0,81 y 0,99 en poblaciones sanas y atléticas 26,32,35. Sin embargo, la fiabilidad no fue consistentemente alta en todas las poblaciones, ya que se reportó una baja fiabilidad en la inclinación pélvica en individuos tras ATT (ICC = 0,08)³⁴. Lebleu et ^al.35 encontraron una alta fiabilidad entre sesiones para el rango de movimiento pélvico (RO) durante la marcha, aunque la fiabilidad variaba según el plano de movimiento y el método de calibración. Perpiñá-Martínez et ^al.32 también informaron valores ICC > 0,80 para inclinación, oblicuidad y rotación pélvica durante la carrera a diferentes velocidades. Estos hallazgos sugieren mediciones consistentes durante la actividad funcional continua. Kim et ^al.26 informaron de valores ICC de 0,91 a 0,99 para la rotación pélvica y la oblicuidad durante los swings de golf, lo que indica una alta repetibilidad en esta tarea específica de cada deporte.

Estudio	Variables pélvicas	RMSE (°)	Sesgo / Diferencia media (°)	r	ICC	SEM (°)	MDC (°)
Buganè et al. 30	Inclinación, oblicuidad, rotación	Inclinación = 0,73; Oblicuidad = 1,22; Rotación = 2,66	Sesgo: Inclinación −9,9 a −5,7; Oblicuidad −1,24 a −1,41; Rotación +0,71 a +1,5	0.88–0.95	N/R	N/R	N/R
Bolink et al. 22	Inclinación, Oblicuidad	Inclinación = 2,7; Oblicuidad = 2,68	N/R	0.86–0.94	0.94 -1.00	N/R	N/R
Lebleu et al. 35	Inclinación, oblicuidad, rotación	Inclinación = 0,9 a 1,0; Oblicuidad = 1,1 a 1,2; Rotación = 1,5	N/R	N/R	0.81–0.93	0.5–2.2	N/R
Perpiñá-Martínez et al. 32	Inclinación, oblicuidad, rotación	N/R	N/R	N/R	inclinación 0,868; oblicuidad 0,963; rotación 0,922	N/R	N/R
Ekdahl et al. 31	Rango de movimiento pélvico sagital, coronal y transverso	N/R	Diferencia media: inclinación sagital: 0,67° a 2,13°; oblicuidad coronal: −0,46° a 0,61°; Rotación transversal: −0,72° a −0,87°	N/R	N/R	N/R	N/R
Brice et al. 29	Inclinación sagital en S2 (remo)	Inclinación = 2,43 a 4,90	Sesgo: Inclinación −2,70 a −0,09	N/R	N/R	N/R	N/R
Lin et al. 25	Inclinación, Oblicuidad, Rotación (carrera)	Inclinación = 4,31 a 4,59; Oblicuidad = 4,29 a 4,75; Rotación = 6,47 a 7,77	Sesgo: Inclinación −0,18 a +1,5; Oblicuidad −3,3 a −4,1; Rotación −1,1 a +0,99	0.44–0.89	N/R	N/R	N/R
Asgari & Heller 27	Inclinación, oblicuidad, rotación	Inclinación = 0,69; Oblicuidad = 0,77; Rotación ≈ 1.22.	Sesgo: Inclinación −0,10; Oblicuidad −0,50; Rotación −0,49	N/R	N/R	N/R	N/R
Bessone et al. 28	Inclinación, oblicuidad, rotación	Inclinación = 2,5; Oblicuidad = 2,4; Rotación = 2,9	Sesgo: Inclinación −0,7; Oblicuidad −1,7; Rotación −1,3	Inclinación = -0,011; Oblicuidad = 0,82; Rotación = 0,83	N/R	N/R	N/R
Kim et al. 26	Oblicuidad, rotación	N/R	Diferencia media: Oblicuidad 1.65	Oblicuidad = 0,92	0.91–0.99	N/R	N/R
			Rotación 0,76	Rotación = 0,99
Ruiz-Malagón et al. 33	ROM: Inclinación, Oblicuidad, Rotación (caminar/correr)	N/R	Sesgo: Inclinación +0,2 a +4,6; Oblicuidad −1,1 a −6,1; Rotación +0,7 a −11,2	−0,48 a 0,76	−1,62 a 0,83	N/R	N/R
Zügner et al. 34	Tilt (pacientes con THA)	N/R	Diferencia media: Inclinación −0,5	N/R	0.08	N/R	N/R

Tabla 4: Resumen de los resultados de validez y fiabilidad para la evaluación de orientación pélvica basada en IMU. Resumen de los resultados reportados para la inclinación, oblicuidad y rotación pélvica, incluyendo métricas de validez como RMSE, sesgo o diferencia media, y coeficientes de correlación, así como métricas de fiabilidad como ICC, SEM y MDC cuando estén disponibles. Abreviaturas: RMSE = error cuadrático medio de raíz; r = coeficiente de correlación de Pearson; ICC = coeficiente de correlación intraclase; SEM = error estándar de medición; MDC = cambio mínimo detectable; ROM = rango de movimiento; THA = artroplastia total de cadera; N/R = no reportado. Por favor, haz clic aquí para descargar esta tabla.

Disponibilidad de datos

Todos los datos incluidos en esta revisión sistemática se han proporcionado como archivos complementarios.

Tabla suplementaria S1: Evaluación crítica del diseño de estudios para artículos psicométricos. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Tabla suplementaria S2: Datos extraídos en bruto de los 12 estudios incluidos.Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Tabla suplementaria S3: Evaluación metodológica de la calidad de los estudios incluidos.Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Discusión

Esta revisión sistemática examinó la validez y fiabilidad de las IMU para medir la orientación pélvica (inclinación, oblicuidad y rotación) en diversas tareas funcionales, sistemas sensoriales y poblaciones sanas y clínicas. Los hallazgos sugieren que las IMU son un enfoque viable y razonablemente preciso para evaluar la orientación pélvica, especialmente durante la caminata y otras tareas controladas. En los estudios incluidos, la mayoría de los sistemas IMU demostraron una concordancia de buena a excelente con la captura óptica de movimiento durante la caminata y actividades a velocidad moderada. Los valores reportados de RMSE para la inclinación pélvica fueron generalmente bajos, oscilando entre 0,69° y 4,90°. La oblicuidad y rotación pélvica mostraron mayor variabilidad y plantearon más desafíos para estimar la orientación pélvica en planos frontal y transversal a partir de IMU. Los valores de RMSE reportados oscilaron entre 0,77° y 4,75° para oblicuidad pélvica y entre 1,22° y 7,77° para la rotación pélvica, siendo los mayores errores observados en tareas más exigentes como correr a alta^{velocidad 25}.

Una posible explicación para los mejores resultados de la inclinación pélvica en comparación con la rotación pélvica es que el movimiento en el plano sagital puede ser menos sensible a la deriva acumulada, artefactos de tejidos blandos y errores relacionados con la alineación que la estimación del plano transversal. En cambio, la rotación pélvica y, en menor medida, la oblicuidad pueden verse más afectadas por cambios rápidos en el movimiento, la alineación de sensores y diferencias metodológicas entre estudios. La complejidad de las tareas también parece relevante, ya que un error menor se reportó con mayor frecuencia durante la caminata y otras tareas controladas, mientras que la carrera a mayor velocidad introdujo una mayor variabilidad. Además, la colocación basada en el sacro fue el enfoque más utilizado en los estudios y puede ofrecer una aproximación más estable del movimiento pélvico, aunque la influencia de la colocación no pudo compararse directamente en todos los estudios debido a la incompleta información metodológica. Finalmente, los resultados más limitados en poblaciones clínicas o postoperatorias sugieren que los patrones de movimiento alterados y las condiciones de medición pueden influir en el rendimiento, aunque esto sigue siendo insuficientemente estudiado.

Los resultados de sesgo también respaldan la precisión de las IMU entre los estudios incluidos. Sin embargo, un estudio temprano de Buganè et ^al.30 mostró un gran sesgo sistemático y subestimó las inclinaciones pélvicas (−9,9° a −5,7°), mientras que estudios más recientes con procedimientos mejorados de fusión de sensores y calibración reportaron consistentemente un sesgo bajo (<2°) en todos los^{planos 27,28,29}. Lin et ^al.25 informaron de manera similar un sesgo mínimo de inclinación y rotación, pero identificaron una subestimación sistemática de la oblicuidad pélvica. Una posible interpretación es que la precisión del plano frontal puede ser más sensible a factores como la deriva del magnetómetro o la alineación del sistema de coordenadas, aunque esto no se evaluó directamente en los estudios incluidos.

La intensidad de la tarea parecía influir en la validez, ya que se reportaron mayores errores y sesgos durante la carrera a alta velocidad, especialmente para la rotación^{pélvica 33}. Sin embargo, no se pudo determinar la contribución específica de los métodos de filtrado y fusión de sensores porque estos detalles se informaron de forma incompleta. Además, la inserción sacra de la IMU a través de la cintura pudo haber contribuido a la perturbación de señales durante tareas de alta aceleración, aunque esto debe considerarse una explicación interpretativa más que una causa directamente demostrada. En general, estos hallazgos sugieren que el rendimiento de la IMU puede variar según las demandas de la tarea y las condiciones de medición, con errores menores reportados con mayor frecuencia durante la marcha en estado estacionario, movimientos atléticos controlados y otras tareas menos exigentes.

En general, se reportó una alta repetibilidad de las medidas pélvicas basadas en IMU en los estudios incluidos. Bolink et ^al.22 y Perpiñá-Martínez et ^al.32 reportaron valores ICC superiores a 0,90 en los planos pélvicos durante la caminata y la carrera en cinta, lo que indica una excelente repetibilidad a corto plazo y alta consistencia incluso durante la actividad funcional continua. Lebleu et ^al.35 observaron una alta fiabilidad entre sesiones con valores ICC de ≥0,98, con valores de SEM típicamente por debajo de 2,2°, lo que respalda la idoneidad de las IMU para la monitorización longitudinal. Kim et ^al.26 también encontraron valores ICC de 0,91-0,99 durante el análisis del swing de golf, lo que sugiere una fuerte repetibilidad, incluso bajo condiciones de movimiento específicas y complejas de cada deporte. Se observó una fiabilidad muy baja en las inclinaciones pélvicas en pacientes tras ATC. En ese estudio, se usaron dos IMUs en la pelvis, y su valor medio se^{utilizó en 34}. Esta configuración pudo haber contribuido a los desafíos para lograr una colocación consistente de sensores en pacientes postoperatorios; Sin embargo, esto sigue siendo interpretativo porque el efecto de este enfoque no fue evaluado directamente.

Implicaciones para aplicaciones clínicas y deportivas

La evidencia revisada sugiere que las IMU pueden utilizarse para evaluar la orientación pélvica durante tareas funcionales y específicas del deporte, especialmente en entornos controlados. Sin embargo, dado que la mayoría de los estudios incluidos involucraron participantes sanos o atléticos, la aplicabilidad de estos hallazgos a la evaluación clínica de la marcha, el seguimiento de rehabilitación y las poblaciones postoperatorias debe interpretarse con cautela. Su portabilidad puede convertirlos en una opción práctica para la evaluación pélvica repetida y el monitoreo de movimiento específico para tareas fuera del laboratorio. Sin embargo, también se debe tener precaución al aplicar IMUs en tareas de alta velocidad como correr o en pacientes con alteraciones de la mecánica pélvica, donde la precisión y fiabilidad pueden verse reducidas. La estandarización de los procedimientos de colocación, calibración y procesamiento de las IMU sigue siendo fundamental para mejorar la reproducibilidad en diferentes tareas y entornos.

Para la interpretación práctica, valores más bajos de RMSE y sesgo indican una mayor concordancia entre las mediciones derivadas de la IMU y las de referencia, mientras que valores ICC más altos indican una mayor repetibilidad. Sin embargo, la importancia práctica de estas métricas depende de la aplicación prevista. Por ejemplo, pueden ser necesarios errores menores para la toma de decisiones clínicas o la monitorización longitudinal que para el cribado de movimiento más amplio en tareas controladas de deportes o de marcha. Dado que los umbrales estandarizados para el error aceptable en la orientación pélvica no se definieron de forma consistente en los estudios incluidos, los resultados de esta revisión se interpretan mejor de forma comparativa, con mejores resultados generalmente observados en tareas controladas y un rendimiento menos consistente en contextos de alta velocidad o clínicos.

Líneas de investigación futuras

Las futuras investigaciones sobre la orientación pélvica basada en IMU deberían buscar abordar varias carencias metodológicas y clínicas. Aunque las IMU han demostrado buena validez y fiabilidad para la orientación pélvica durante tareas controladas y específicas de deportes, existe variabilidad en estudios sobre la colocación de IMU, estrategias de calibración, algoritmos de fusión y procedimientos de filtrado. Por lo tanto, el desarrollo de directrices internacionales estandarizadas para la evaluación pélvica basada en IMU mejoraría notablemente la investigación y aceleraría la traducción clínica. Una prioridad para futuros trabajos es ampliar los estudios de validación y fiabilidad en poblaciones clínicas. La mayoría de los estudios incluidos se realizaron en poblaciones sanas o atléticas, limitando la generalizabilidad a pacientes con dolor lumbar, patología de cadera, trastornos neurológicos o alteraciones postquirúrgicas. Los patrones de movimiento patológicos pueden introducir artefactos adicionales de tejidos blandos, alteración de la coordinación pélvica y desafíos de alineación de sensores que no se han reflejado en la revisión actual. Se necesita una validación adicional en estas poblaciones antes de recomendar una aplicación clínica más amplia.

Por último, los estudios futuros deberían buscar reforzar los estándares de reporte y el análisis estadístico presentando rutinariamente intervalos de confianza, tamaños de efecto, métricas de validez y descripciones detalladas de los procedimientos de fusión y calibración de sensores. Los ensayos con protocolos estandarizados serán esenciales para establecer puntos normativos y definir umbrales de buenas prácticas para una precisión aceptable en la IMU pélvica en diferentes tareas y poblaciones de movimiento.

Limitaciones potenciales

Deben tenerse en cuenta varias limitaciones de esta revisión sistemática al interpretar sus hallazgos. En primer lugar, el número total de estudios elegibles fue relativamente pequeño, con solo 12 estudios que cumplían los criterios de inclusión/exclusión. Aunque estos estudios tuvieron una calidad metodológica de moderada a alta, la base limitada de evidencia limita las conclusiones y puede subestimar la variabilidad en el rendimiento de la IMU en diferentes contextos de movimiento. En segundo lugar, la mayoría de los estudios incluidos se realizaron en adultos jóvenes sanos o en poblaciones deportivas. Tercero, se observó una alta variabilidad metodológica en los estudios, incluyendo la frecuencia de muestreo, algoritmos de fusión de sensores, procedimientos de calibración y definiciones de sistemas de coordenadas. Estas inconsistencias limitan la comparabilidad entre estudios. Además, la información incompleta e inconsistente de estas características metodológicas restringió nuestra capacidad para comparar estudios directamente y limitó la solidez de cualquier inferencia sobre factores que puedan influir en el rendimiento de la IMU. Por último, la evidencia de fiabilidad sigue siendo limitada. Algunos estudios informaron de fiabilidad entre pruebas y repeticiones, y solo un estudio reportó valores de SEM. Ningún estudio informó sobre la MDC, que limitó nuestra capacidad para interpretar si los cambios longitudinales observados superan el ruido de medición y son clínicamente significativos, especialmente en contextos de rehabilitación y regreso al deporte.

Esta revisión sistemática muestra que las IMUs pueden proporcionar mediciones útiles de la orientación pélvica, con una sólida evidencia de tareas controladas y estudios que utilizan la colocación basada en el sacro. La validez pareció más consistente para la inclinación pélvica, mientras que se observó mayor variabilidad e incertidumbre para la oblicuidad y rotación pélvica, especialmente durante tareas de alta velocidad. La evidencia disponible de fiabilidad fue generalmente favorable en tareas funcionales y específicas del deporte, pero se mantuvo limitada en poblaciones clínicas. En general, la incapacidad de la presentación metodológica y la heterogeneidad entre estudios limitan las comparaciones directas y las conclusiones más amplias. Se necesita más investigación con protocolos estandarizados y una evaluación más rigurosa en poblaciones clínicas para fortalecer la base de evidencia.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Evaluación crítica del diseño de estudios para artículos psicométricos	Slack Inc.	N/A	Herramienta metodológica de evaluación de la calidad utilizada para evaluar los estudios incluidos.
IEEE Xplore	IEEE	N/A	Base de datos electrónica buscada el 1 de noviembre de 2025 para estudios elegibles.
Microsoft Excel	Microsoft Corporation	N/A	Hoja de cálculo estandarizada utilizada para la extracción y verificación cruzada de datos.
PROSPERO	Centro de Revisiones y Difusión, Universidad de York	CRD420251179585	Registro internacional prospectivo utilizado para el registro de protocolos.
PubMed	Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI)	N/A	Base de datos electrónica buscada el 1 de noviembre de 2025 para estudios elegibles.
Web de la Ciencia	Clarivate	N/A	Base de datos electrónica buscada el 1 de noviembre de 2025 para estudios elegibles.