JMMBS
Journal of Movement Mechanics & Biomechanics Science
Vol. 3 · Issue 2 · November 2026
ISSN: 3070-3662 (Online) · DOI Prefix: 10.66078/jmmbs
Review Article — Critical Narrative Review
Wearable Assessment of Upper Limb Recovery After Stroke: From Movement Signals to Meaningful Endpoints
Artículo de revisión — Revisión narrativa crítica
Evaluación con dispositivos portátiles de la recuperación del miembro superior tras un ictus: de las señales de movimiento a criterios de valoración significativos
مقالة مراجعة — مراجعة سردية نقدية
التقييم بالأجهزة القابلة للارتداء لتعافي الطرف العلوي بعد السكتة الدماغية: من إشارات الحركة إلى نقاط نهاية ذات معنى
समीक्षा लेख — समालोचनात्मक वर्णनात्मक समीक्षा
स्ट्रोक के बाद ऊपरी अंग की रिकवरी का वियरेबल-आधारित मूल्यांकन: गति-संकेतों से सार्थक एंडपॉइंट तक
Abstract
English
Background
Wearable sensors characterise upper limb movement beyond the clinic, but movement quantity, functional activity, motor restitution, and participation are distinct outcomes.
Objective
To appraise the measurement chain connecting wearable signals to meaningful outcomes after stroke and propose a framework for endpoint specification and validation.
Methods
Targeted literature retrieval and citation verification were completed on 10 November 2026. Foundational measurement studies, primary accelerometry research, recent digital outcome studies, and methodological guidance were selected purposively. Evidence was organised by construct, reference, setting, responsiveness, and intended use. No pooled estimates or formal certainty grades were produced.
Synthesis
Bilateral accelerometry complements clinical capacity tests but cannot alone identify successful grasp, voluntary contribution, or restoration of joint coordination. Laterality ratios can improve when less affected arm activity declines. Classifiers, orientation metrics, finger sensors, and composite measures offer complementary approaches, with limits in activity labels, population coverage, and external validation. A recent digital arm performance scale supports further development; trial-efficiency estimates based on power analysis do not establish patient benefit or endpoint qualification. Measurement error, meaningful change, missingness, and usability require separate evaluation.
Conclusion
Credible endpoints require a defined patient-relevant construct, reproducible processing, validation in the intended setting, and a prespecified interpretation of change. Integrating wearable performance measures with impairment, capacity, and movement-strategy assessments supports more precise rehabilitation research and decision-making.
Keywords: stroke rehabilitation; upper limb; accelerometry; digital endpoints; motor recovery; measurement validity
Highlights
- Movement quantity, functional activity, motor restitution and participation are distinct constructs requiring distinct evidence.
- A laterality ratio can rise when less affected arm activity falls; absolute limb values must be retained.
- Classifier accuracy depends on validation design and activity prevalence; infrequent purposeful activity is easily overestimated.
- Credible digital endpoints need a patient-relevant construct, locked processing, an estimand and a prespecified interpretation of change.
Resumen
Español
Antecedentes
Los sensores portátiles caracterizan el movimiento del miembro superior más allá de la consulta, pero la cantidad de movimiento, la actividad funcional, la restitución motora y la participación son resultados distintos.
Objetivo
Evaluar la cadena de medición que conecta las señales de los dispositivos portátiles con resultados significativos tras el ictus y proponer un marco para la especificación y la validación de criterios de valoración.
Métodos
La recuperación dirigida de la literatura y la verificación de citas se completaron el 10 de noviembre de 2026. Se seleccionaron de forma intencional estudios fundacionales de medición, investigación primaria con acelerometría, estudios recientes de resultados digitales y guías metodológicas. La evidencia se organizó por constructo, referencia, entorno, sensibilidad al cambio y uso previsto. No se produjeron estimaciones agrupadas ni graduaciones formales de la certeza.
Síntesis
La acelerometría bilateral complementa las pruebas clínicas de capacidad, pero por sí sola no puede identificar un agarre exitoso, la contribución voluntaria ni la restauración de la coordinación articular. Los cocientes de lateralidad pueden mejorar cuando disminuye la actividad del brazo menos afectado. Los clasificadores, las métricas de orientación, los sensores de dedo y las medidas compuestas ofrecen enfoques complementarios, con límites en las etiquetas de actividad, la cobertura poblacional y la validación externa. Una escala digital reciente de desempeño del brazo respalda su desarrollo posterior; las estimaciones de eficiencia de ensayos basadas en análisis de potencia no establecen un beneficio para el paciente ni la cualificación del criterio de valoración. El error de medición, el cambio significativo, los datos faltantes y la usabilidad requieren una evaluación independiente.
Conclusión
Los criterios de valoración creíbles requieren un constructo definido y relevante para el paciente, un procesamiento reproducible, la validación en el entorno previsto y una interpretación preespecificada del cambio. Integrar las medidas portátiles de desempeño con evaluaciones de la deficiencia, la capacidad y la estrategia de movimiento favorece una investigación y una toma de decisiones más precisas en rehabilitación.
Palabras clave: rehabilitación del ictus; miembro superior; acelerometría; criterios de valoración digitales; recuperación motora; validez de la medición
Puntos clave
- La cantidad de movimiento, la actividad funcional, la restitución motora y la participación son constructos distintos que requieren evidencia distinta.
- Un cociente de lateralidad puede aumentar cuando disminuye la actividad del brazo menos afectado; deben conservarse los valores absolutos de cada miembro.
- La precisión de un clasificador depende del diseño de validación y de la prevalencia de la actividad; la actividad intencional poco frecuente se sobrestima con facilidad.
- Los criterios de valoración digitales creíbles necesitan un constructo relevante para el paciente, un procesamiento bloqueado, un estimando y una interpretación preespecificada del cambio.
الملخص
العربية
الخلفية
تصف المستشعرات القابلة للارتداء حركة الطرف العلوي خارج العيادة، غير أن كمية الحركة والنشاط الوظيفي والاستعادة الحركية والمشاركة نواتجُ متمايزة.
الهدف
تقييم سلسلة القياس التي تربط إشارات الأجهزة القابلة للارتداء بالنواتج ذات المعنى بعد السكتة الدماغية، واقتراح إطار لتحديد نقاط النهاية والتحقق منها.
المنهجية
اكتمل الاسترجاع الموجّه للأدبيات والتحقق من الاستشهادات في 10 نوفمبر 2026. واختيرت بصورة هادفة دراساتُ قياس تأسيسية، وأبحاث أولية في قياس التسارع، ودراسات حديثة للنواتج الرقمية، وإرشادات منهجية. ونُظّمت الأدلة حسب البنية والمرجع والبيئة والاستجابة للتغير والاستخدام المقصود. ولم تُحسب تقديرات مُجمَّعة ولا تصنيفات رسمية لدرجة اليقين.
التركيب
يُكمّل قياس التسارع الثنائي اختباراتِ القدرة السريرية، لكنه لا يستطيع وحده تحديد الإمساك الناجح أو المساهمة الإرادية أو استعادة التناسق المفصلي. وقد تتحسن نسب الجانبية عندما ينخفض نشاط الذراع الأقل تأثرًا. وتقدّم المصنِّفات ومقاييس الاتجاه ومستشعرات الأصابع والمقاييس المركّبة مقاربات متكاملة، مع حدود تتعلق بتسميات النشاط وتغطية الفئات السكانية والتحقق الخارجي. ويدعم مقياسٌ رقمي حديث لأداء الذراع مزيدًا من التطوير؛ أما تقديرات كفاءة التجارب المستندة إلى تحليل القوة الإحصائية فلا تُثبت فائدةً للمريض ولا تأهيلَ نقطة النهاية. ويتطلب كلٌّ من خطأ القياس والتغير ذي المعنى والبيانات المفقودة وقابلية الاستخدام تقييمًا مستقلًا.
الخلاصة
تتطلب نقاط النهاية الموثوقة بنيةً محدّدة ذات صلة بالمريض، ومعالجةً قابلة للاستنساخ، وتحققًا في البيئة المقصودة، وتفسيرًا مُسبق التحديد للتغير. ويدعم دمجُ مقاييس الأداء القابلة للارتداء مع تقييمات الاعتلال والقدرة واستراتيجية الحركة بحثًا وقراراتٍ تأهيلية أكثر دقة.
الكلمات المفتاحية: تأهيل السكتة الدماغية؛ الطرف العلوي؛ قياس التسارع؛ نقاط النهاية الرقمية؛ التعافي الحركي؛ صلاحية القياس
أبرز النقاط
- كمية الحركة والنشاط الوظيفي والاستعادة الحركية والمشاركة بُنى متمايزة تتطلب أدلة متمايزة.
- قد ترتفع نسبة الجانبية عندما ينخفض نشاط الذراع الأقل تأثرًا؛ لذا يجب الاحتفاظ بالقيم المطلقة لكل طرف.
- تعتمد دقة المصنِّف على تصميم التحقق وعلى شيوع النشاط؛ ويسهل المبالغة في تقدير النشاط الهادف غير المتكرر.
- تحتاج نقاط النهاية الرقمية الموثوقة إلى بنية ذات صلة بالمريض، ومعالجة مُثبَّتة، وكمية تقديرية مُعرَّفة، وتفسير مُسبق التحديد للتغير.
सार
हिन्दी
पृष्ठभूमि
वियरेबल सेंसर क्लिनिक के बाहर ऊपरी अंग की गति का वर्णन करते हैं, परंतु गति की मात्रा, कार्यात्मक गतिविधि, मोटर पुनर्स्थापन और सहभागिता अलग-अलग परिणाम हैं।
उद्देश्य
स्ट्रोक के बाद वियरेबल संकेतों को सार्थक परिणामों से जोड़ने वाली माप-शृंखला का मूल्यांकन करना और एंडपॉइंट के निर्धारण व सत्यापन के लिए एक ढाँचा प्रस्तावित करना।
विधियाँ
लक्षित साहित्य-प्राप्ति और उद्धरण-सत्यापन 10 नवंबर 2026 को पूर्ण किए गए। आधारभूत माप-अध्ययन, प्राथमिक एक्सेलेरोमेट्री शोध, हालिया डिजिटल परिणाम-अध्ययन और पद्धतिगत दिशानिर्देश उद्देश्यपूर्ण ढंग से चुने गए। साक्ष्य को संरचना, संदर्भ, परिवेश, परिवर्तन-संवेदनशीलता और अभिप्रेत उपयोग के अनुसार व्यवस्थित किया गया। कोई संयुक्त अनुमान या औपचारिक निश्चितता-ग्रेड तैयार नहीं किए गए।
संश्लेषण
द्विपक्षीय एक्सेलेरोमेट्री नैदानिक क्षमता-परीक्षणों की पूरक है, परंतु अकेले सफल पकड़, स्वैच्छिक योगदान या संधि-समन्वय की पुनर्स्थापना की पहचान नहीं कर सकती। कम प्रभावित भुजा की गतिविधि घटने पर पार्श्विकता-अनुपात बेहतर दिख सकते हैं। क्लासिफ़ायर, अभिविन्यास-मेट्रिक्स, उँगली-सेंसर और संयुक्त माप पूरक दृष्टिकोण प्रदान करते हैं, जिनकी सीमाएँ गतिविधि-लेबल, जनसंख्या-कवरेज और बाहरी सत्यापन से जुड़ी हैं। एक हालिया डिजिटल आर्म परफ़ॉर्मेंस स्केल आगे के विकास का समर्थन करता है; पावर-विश्लेषण पर आधारित परीक्षण-दक्षता अनुमान रोगी-लाभ या एंडपॉइंट-योग्यता स्थापित नहीं करते। माप-त्रुटि, सार्थक परिवर्तन, लुप्त डेटा और उपयोगिता — प्रत्येक का अलग मूल्यांकन आवश्यक है।
निष्कर्ष
विश्वसनीय एंडपॉइंट के लिए रोगी-प्रासंगिक परिभाषित संरचना, पुनरुत्पादनीय प्रसंस्करण, अभिप्रेत परिवेश में सत्यापन और परिवर्तन की पूर्व-निर्दिष्ट व्याख्या आवश्यक है। वियरेबल प्रदर्शन-मापों को क्षति, क्षमता और गति-रणनीति के आकलनों के साथ जोड़ना अधिक सटीक पुनर्वास-शोध और निर्णय-निर्माण का समर्थन करता है।
मुख्य शब्द: स्ट्रोक पुनर्वास; ऊपरी अंग; एक्सेलेरोमेट्री; डिजिटल एंडपॉइंट; मोटर रिकवरी; माप वैधता
मुख्य बिंदु
- गति की मात्रा, कार्यात्मक गतिविधि, मोटर पुनर्स्थापन और सहभागिता अलग-अलग संरचनाएँ हैं, जिनके लिए अलग साक्ष्य चाहिए।
- कम प्रभावित भुजा की गतिविधि घटने पर पार्श्विकता-अनुपात बढ़ सकता है; इसलिए प्रत्येक अंग के निरपेक्ष मान बनाए रखने चाहिए।
- क्लासिफ़ायर की सटीकता सत्यापन-डिज़ाइन और गतिविधि की व्यापकता पर निर्भर करती है; कभी-कभार होने वाली उद्देश्यपूर्ण गतिविधि का आसानी से अधिक आकलन हो जाता है।
- विश्वसनीय डिजिटल एंडपॉइंट के लिए रोगी-प्रासंगिक संरचना, लॉक किया हुआ प्रसंस्करण, एस्टिमैंड और परिवर्तन की पूर्व-निर्दिष्ट व्याख्या आवश्यक है।
≈25%
Underestimation of absolute functional use despite strong ratio agreement with video
93% → 74%
Paretic-limb classifier accuracy: within-participant vs across-participant evaluation
0.05 → 0.14
True vs expected classified active fraction when sensitivity = specificity = 0.90 (illustration)
Fig. 1 — Wrist motion does not specify movement strategy
Fig. 2 — A bilateral ratio needs its absolute components
Fig. 3 — Classifier accuracy by validation design
Fig. 4 — Agreement for relative and absolute functional use
How to Cite This Article
Khobey, S. C., Bíró, G., Malhotra, S., Mehta, P., & Smith, J. (2026). Wearable assessment of upper limb recovery after stroke: From movement signals to meaningful endpoints. Journal of Movement Mechanics & Biomechanics Science, 3(2). https://doi.org/10.66078/jmmbs.2026.v3i2.021
Ethics
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Competing Interests
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