Reliability and minimal detectable change of smartphone accelerometry for single-leg stability assessment in young adults

Noppharath Sangkarit; Weerasak Tapanya; Saisunee Konsanit

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Reliability and minimal detectable change of smartphone accelerometry for single-leg stability assessment in young adults

Sangkarit, Noppharath ^[1] ; Tapanya, Weerasak ^[1] ; Konsanit, Saisunee ^[1]
1. [1] University of Phayao
  
  University of Phayao
  
  Tailandia
Localización: Retos: nuevas tendencias en educación física, deporte y recreación, ISSN-e 1988-2041, ISSN 1579-1726, Nº. 78, 2026, págs. 305-318
Idioma: inglés
Títulos paralelos:
- Fiabilidade e alteração mínima detetável dos acelerómetros de smartphones para a avaliação da estabilidade unipodal em adultos jovens
- Fiabilidad y cambio mínimo detectable de la acelerometría de smartphone para la evaluación de la estabilidad unipodal en adultos jóvenes
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Resumen
- español
  Introducción: Existe una investigación limitada sobre la acelerometría basada en teléfonos inteligentes (smartphone-based accelerometry) para evaluar la estabilidad postural unipodal durante actividades de doble tarea. Esta brecha hace necesario establecer la fiabilidad y el cambio mínimo detectable (MDC).
  
  Objetivo: Este estudio investigó la fiabilidad test-retest y el MDC de la acelerometría por smartphone durante la bipedestación unipodal bajo diversas posturas del cuello y condiciones de superficie.
  
  Metodología: Treinta adultos jóvenes sanos (18–25 años) realizaron pruebas de bipedestación unipodal mientras enviaban mensajes de texto. La aceleración del centro de masa (CoM) se registró utilizando un iPhone 11 a nivel del sacro (S2) en cuatro condiciones. Las mediciones se repitieron tras un intervalo de 7 días para calcular los coeficientes de correlación intraclase (ICC3,1) y el MDC con un 95% de confianza (MDC95).
  
  Resultados: El dispositivo demostró una fiabilidad de buena a excelente en todas las condiciones. La mayor fiabilidad se observó en la condición de cuello neutro/superficie dura (ICC3,1 = 0.91–0.94), con un error de medición bajo (MDC95 = 1.23–2.70 cm/s²). Por el contrario, la condición de cuello flexionado/superficie blanda mostró una fiabilidad ligeramente menor (ICC3,1 = 0.87–0.90) y una mayor variabilidad, requiriendo cambios mayores para la significancia (MDC95 = 2.94–9.58 cm/s²). Específicamente, el MDC95 para la Aceleración Total aumentó de 2.71 cm/s² en condiciones estables a 9.90 cm/s² en condiciones inestables.
  
  Conclusión: La acelerometría por smartphone es una herramienta fiable para evaluar la estabilidad postural en adultos jóvenes. Los valores de MDC establecidos proporcionan referencias críticas, destacando que las tareas desafiantes (por ejemplo, superficies blandas) requieren valores umbral más grandes para detectar cambios clínicos reales en el rendimiento del equilibrio.
- português
  Introdução: Existe pouca investigação sobre acelerometria baseada em smartphones para avaliar a estabilidade em apoio unipodal durante atividades de dupla tarefa. Esta lacuna torna necessário estabelecer a fiabilidade e a menor alteração detetável (MDC).
  
  Objectivo: Este estudo investigou a fiabilidade teste-reteste e a MDC da acelerometria do smartphone durante o apoio unipodal em diferentes posturas do pescoço e condições de superfície.
  
  Metodologia: Trinta adultos jovens saudáveis (18-25 anos) realizaram testes de apoio unipodal enquanto enviavam mensagens de texto. A aceleração do centro de massa (CoM) foi registada utilizando um iPhone 11 ao nível sagrado (S2) em quatro condições. As medições foram repetidas após um intervalo de 7 dias para calcular os coeficientes de correlação intraclasse (ICC3,1) e a MDC com 95% de confiança (MDC95).
  
  Resultados: O dispositivo demonstrou uma fiabilidade de boa a excelente em todas as condições. A maior fiabilidade foi observada na condição de pescoço neutro/superfície rígida (ICC3,1 = 0,91–0,94), com um erro de medição baixo (MDC95 = 1,23–2,70 cm/s²). Por outro lado, a condição de pescoço fletido/superfície mole apresentou uma fiabilidade ligeiramente inferior (ICC3,1 = 0,87–0,90) e uma maior variabilidade, exigindo maiores alterações para significância estatística (MDC95 = 2,94–9,58 cm/s²). Especificamente, o MDC95 para a Aceleração Total aumentou de 2,71 cm/s² em condições estáveis para 9,90 cm/s² em condições instáveis.
  
  Conclusão: A acelerometria por smartphone é uma ferramenta fiável para avaliar a estabilidade postural em adultos jovens. Os valores de MDC estabelecidos fornecem referências importantes, destacando que tarefas desafiantes (por exemplo, superfícies macias) requerem valores de limiar mais elevados para detetar alterações clínicas reais no desempenho do equilíbrio.
- English
  Introduction: Limited research exists on smartphone accelerometry for assessing single-leg standing balance during dual-task activities. This gap necessitates establishing reliability and minimal detectable change (MDC) benchmarks.
  
  Objective: This study aims to investigate the test–retest reliability and MDC of smartphone-based accelerometry during single-leg standing under various neck postures and surface conditions.
  
  Methodology: Thirty healthy young adults (18–25 years) performed single-leg standing tests while texting. Center of Mass (CoM) acceleration was recorded using an iPhone 11 at the sacral level (S2) across four conditions. Measurements were repeated after a 7-day interval to calculate Intraclass Correlation Coefficients (ICC3,1) and MDC at 95% confidence (MDC95).
  
  Results: The device demonstrated good-to-excellent reliability across all conditions. The highest reliability was observed in the neutral neck/hard surface condition (ICC3,1 = 0.91–0.94), with low measurement error (MDC95 = 1.23–2.70 cm/s²). Conversely, the flexed neck/soft surface condition showed slightly lower reliability (ICC3,1 = 0.87–0.90) and higher variability, requiring larger changes for significance (MDC95 = 2.94–9.58 cm/s²). Specifically, MDC95 for Total Acceleration increased from 2.71 cm/s² in stable conditions to 9.90 cm/s² in unstable conditions.
  
  Conclusion: Smartphone accelerometry is a reliable tool for evaluating postural stability in young adults. The established MDC values provide critical references, highlighting that challenging tasks (e.g., soft surfaces) require larger threshold values to detect real clinical changes in balance performance.