跌倒檢測系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于檢測用戶的跌倒的跌倒檢測系統(tǒng)，并且尤其涉及一種還使得用戶能夠在非臨床環(huán)境中快速且容易地估計他們的跌倒風險的跌倒檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]跌倒是對老年人而言最大的健康風險之一。年齡在65歲以上的老年人中的約三分之一每年至少跌倒一次。
[0003]這些跌倒中的許多是能夠通過對跌倒風險的早期識別以及對有效且針對性的跌倒預防程序的應(yīng)用而避免的。尤其地，包括平衡訓練、肌肉增強以及行走規(guī)劃的基于家庭的跌倒預防鍛煉計劃已經(jīng)顯示在減少跌倒的發(fā)生上是有效的。
[0004]因此，對用戶進行跌倒風險評估以識別處于高跌倒風險的那些人，并且為用戶量身定制針對跌倒預防計劃而選擇的鍛煉，以使它們在減少跌倒風險上的益處最大化。
[0005]在一些情況下，跌倒風險評估能夠通過用戶填寫調(diào)查問卷以提供對他們的跌倒風險的主觀估計來進行。例如，用戶能夠在網(wǎng)站W(wǎng)WW.1earnnottofal1.com上填寫“評述您的風險”調(diào)查問卷。對調(diào)查問卷的答案能夠被用于提供反饋，反饋的形式為用于使跌倒風險最小化的建議和推薦的鍛煉。
[0006]在其他情況下，護理者或健康護理專業(yè)人員能夠通過進行對體能的客觀評估來提供對跌倒風險的好得多的估計，該客觀評估能夠基于例如行走(包括對用戶的步態(tài)的評估)、力量、平衡(包括靜止站立)和反應(yīng)時間。一種具體的評估涉及“坐立”(STS)轉(zhuǎn)變，其能夠被用作力量和平衡性的度量并且因此用作對跌倒風險的度量。在該評估中，測量用戶在從坐姿站起時施加的力量。其他的評估包括計時起立行走(TUG)測試，在該測試中用戶從椅子上站起，行走一定距離并返回椅子。用戶在這么做時所花時間是對其跌倒風險的度量。更為詳盡的評估包括生理曲線評估(PPA)，在生理曲線評估中評價多種特性的集合。
[0007]然而，為了客觀地確定跌倒風險，要求人們定期到通常昂貴的專用硬件和臨床醫(yī)師所處的診所去。這種評估跌倒風險的方式成本較高。進行并遵守預約的需要導致用戶的低監(jiān)測/觀察率。在許多情況下，人們僅僅在已經(jīng)發(fā)生跌倒之后第一次到診所去，并且有可能的是，跌倒預防計劃的更早應(yīng)用可能已經(jīng)預防了該跌倒的發(fā)生。
[0008]因此，合乎期望的是能夠在用戶在他們的家庭環(huán)境中的同時，獲得對用戶的跌倒風險的客觀測量，無需來自護理提供者或健康護理專業(yè)人員的輔助或是對他們的拜訪。然而，個人并不想要購買需要被安裝在家里的龐大且昂貴的專用硬件，例如相機系統(tǒng)、跑步機或測力板。此外，應(yīng)當避免個人必須設(shè)置復雜的測試環(huán)境的需要。
[0009]提供收集日常行為的長期移動數(shù)據(jù)并從該長期移動數(shù)據(jù)計算跌倒風險的設(shè)備是本領(lǐng)域已知的。例如US 2012/0119904描述了對計步器的使用，計步器監(jiān)測患者在一天期間所走的步數(shù)。然而，該信息是在自由生活條件下收集的，并且該信息因其在很大程度上取決于環(huán)境挑戰(zhàn)(例如臺階)和個體的移動意愿而在確定跌倒風險上的有用性是有限的。此夕卜，不能夠準確地捕獲關(guān)于使得個體能夠?qū)ξ搭A見的事件(例如姅?shù)?做出充分反應(yīng)以防止跌倒的體能的信息。另一問題在于，需要收集大量數(shù)據(jù)，這意味著由于設(shè)備必須長時間地收集并存儲和/或處理數(shù)據(jù)而需要大的電池。
[0010]因此，存在著對于這樣一種系統(tǒng)和方法的需要，所述系統(tǒng)和方法在確保用戶佩戴或攜帶的設(shè)備保持大體上無干擾并且不會導致用戶必須攜帶或佩戴額外的硬件的同時，使得用戶(和/或遠程的臨床醫(yī)師)能夠快速且容易地估計用戶在家中或其他非臨床環(huán)境中的跌倒風險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011 ] 許多處于跌倒風險中的個人攜帶或佩戴跌倒檢測設(shè)備，該跌倒檢測監(jiān)測他們的移動并確定跌倒在何時已經(jīng)發(fā)生。當檢測到跌倒時，該設(shè)備能夠觸發(fā)警報和/或聯(lián)系呼叫中心(在一些情況中經(jīng)由在用戶家中的基本單元)以請求對用戶的幫助。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，用于確定用戶的跌倒風險的功能和跌倒檢測功能被并入到單個跌倒檢測系統(tǒng)中。這是有利的，因為能夠使用利用在跌倒檢測設(shè)備中常見的傳感器獲得的測量結(jié)果來確定對跌倒風險的估計，減少了用戶攜帶額外的硬件的需要。
[0013]為了獲得對跌倒風險的度量，用戶必須在佩戴或攜帶用戶設(shè)備的同時執(zhí)行某些移動或鍛煉。該設(shè)備(或與該用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的基本單元中的處理單元)根據(jù)由在用戶設(shè)備中的(一個或多個)傳感器獲得的對用戶的移動的測量結(jié)果來分析這些移動或鍛煉的性能，并且因此確定跌倒風險。
[0014]盡管可以有可能通過分析移動測量結(jié)果來自動檢測這些移動和鍛煉，但是在這種情況下必須連續(xù)收集并處理移動測量結(jié)果。此外，即使在檢測到移動或鍛煉時，也不能夠確定用戶的意圖，該意圖在確定實際跌倒風險時可能是重要的。例如，在執(zhí)行用于確定跌倒風險的不受監(jiān)督的鍛煉或移動時，用戶可能被要求盡可能快地或盡可能久地執(zhí)行該鍛煉或移動，即以便測試用戶在執(zhí)行這些鍛煉時的體能。然而，那些移動或鍛煉也可以發(fā)生在用戶的日常活動期間，但是用戶將不試圖例如盡可能快地或盡可能久地執(zhí)行它們。在這種情況下，基于對在日?；顒悠陂g的那些移動或鍛煉的分析對跌倒風險的估計可能導致對用戶的跌倒風險的不準確的估計。
[0015]為了解決這些問題，該系統(tǒng)被配置為接收來自用戶的指定一時間段的指示，在該時間段中他們已經(jīng)或?qū)⒁獔?zhí)行與估計跌倒風險相關(guān)的鍛煉或移動。這避免了系統(tǒng)要連續(xù)分析移動測量結(jié)果以識別用戶已經(jīng)在何時執(zhí)行了指定的移動或鍛煉的需要，因此減少了力量消耗，并且還提供了對用戶要執(zhí)行用于估計他們的跌倒風險的移動或鍛煉的意圖的指示。
[0016]因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種跌倒檢測系統(tǒng)，所述跌倒檢測系統(tǒng)包括用戶設(shè)備，所述用戶設(shè)備包括用于測量用戶的移動的一個或多個傳感器；并且所述系統(tǒng)還包括處理單元，所述處理單元被配置為以第一模式和另一模式操作，在所述第一模式中，所述處理單元處理測得的移動以確定所述用戶是否已經(jīng)跌倒，在所述另一模式中，所述處理單元處理在用戶指定的時間段期間獲得的測得的移動以確定所述用戶跌倒的風險。
[0017]在優(yōu)選的實施例中，所述處理單元被配置為檢測來自所述用戶的第一輸入，所述第一輸出指定所述時間段的開始，在所述時間段期間所述用戶將執(zhí)行被用于評估跌倒風險的一種或多種鍛煉和/或移動。
[0018]優(yōu)選地，在檢測到來自所述用戶的所述第一輸入時，所述處理單元被配置為以數(shù)據(jù)收集模式操作，在所述數(shù)據(jù)收集模式中測得的移動被存儲在存儲器模塊中以用于當所述處理單元以所述另一模式操作時由所述處理單元使用。
[0019]在一些實施例中，在檢測到來自所述用戶的指定所述時間段的所述開始的所述第一輸入時，所述處理單元還被配置為啟動計時器。在這種情況下，所述處理單元優(yōu)選地被配置為當所述計時器到達預定值時，重新開始以所述第一模式操作。
[0020]在備選的實施例中，所述處理單元被配置為在檢測到來自所述用戶的指定所述時間段的結(jié)束的第二輸入時，重新開始以所述第一模式操作。
[0021]在一些實施例中，所述處理單元被配置為在檢測到來自所述用戶的第三輸入時，以所述另一模式操作。
[0022]在一些實施例中，所述系統(tǒng)還包括受所述處理單元控制的顯示器，所述處理單元被配置為經(jīng)由所述顯示器向所述用戶提供針對一種或多種鍛煉和/或移動的指令，所述一種或多種鍛煉和/或移動用于由所述用戶在所述處理單元以所述數(shù)據(jù)收集模式操作的同時執(zhí)行。
[0023]在一些實施例中，所述處理單元被配置為基于針對所述用戶的先前確定的跌倒風險來調(diào)整針對所述一種或多種鍛煉和/或移動的所述指令。
[0024]優(yōu)選地，所述處理單元被配置為在以所述數(shù)據(jù)收集模式操作的同時，繼續(xù)處理所測量的移動以確定所述用戶是否已跌倒。
[0025]優(yōu)選地，所述處理單元被配置為如果在所述處理單元以所述數(shù)據(jù)收集模式操作的同時確定所述用戶已跌倒，則切換到以所述第一模式操作。
[0026]在一些實施例中，所述系統(tǒng)還包括以下中的任何:(i)被連接到所述處理設(shè)備的按鈕或按鍵，其用于由所述用戶按下以提供(一個或多個)輸入；(ii)被連接到所述處理設(shè)備的顯示器，所述處理設(shè)備經(jīng)由所述顯示器呈現(xiàn)包括用于由所述用戶選擇以提供(一個或多個)輸入的選項的圖形用戶界面。
[0027]然而，在優(yōu)選的實施例中，所述用戶通過利用所述用戶設(shè)備執(zhí)行預定義的手勢或移動來提供輸入，并且其中，所述處理單元被配置為處理測得的移動以檢測所述用戶是否已經(jīng)利用所述用戶設(shè)備執(zhí)行了預定義的手勢或移動。
[0028]在一些實施例中，所述預定義的手勢或移動包括以下中的任何:搖晃所述用戶設(shè)備、翻轉(zhuǎn)所述用戶設(shè)備、以圓周運動或以8字形運動移動所述用戶設(shè)備。
[0029]優(yōu)選地，所述處理單元被配置為使得當以所述另一模式操作時，所述處理單元處理在所述用戶指定的時間段期間獲得的測得的移動以識別所述用戶是否已經(jīng)執(zhí)行了被用于評估跌倒風險的一種或多種移動和/或鍛煉，并且如果識別出移動或鍛煉，則所述處理單元評價所述用戶多好地執(zhí)行了所述移動或鍛煉以確定所述用戶跌倒的風險。
[0030]在一些實施例中，所述處理單元被配置為基于所確定的所述用戶跌倒的風險來向所述