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      跌倒檢測(cè)系統(tǒng)及方法_4

      文檔序號(hào):9509180閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
      理單元10識(shí)別的用戶的足跟著地(即在用戶行走時(shí),由用戶的足跟著地引起的加速度)。圖3(a)示出當(dāng)用戶正常行走時(shí)(針對(duì)該用戶)測(cè)量的加速度的歸一化值,圖3(b)示出當(dāng)用戶被請(qǐng)求比正常慢地行走時(shí)測(cè)量的加速度的歸一化值,并且圖3(c)示出當(dāng)用戶被請(qǐng)求更慢地行走并且更不“規(guī)律地”(例如在他們行走時(shí)改變步速和步長(zhǎng))行走時(shí)測(cè)量的加速度的歸一化值。被迫減慢的行走的步速比圖3(a)中的正常行走產(chǎn)生更不規(guī)律的加速度樣式(如圖3(b)中所示),圖3(c)中示出了當(dāng)用戶以不規(guī)律的步速/步長(zhǎng)緩慢行走時(shí)更顯著的不規(guī)律加速度樣式。處于不同的跌倒風(fēng)險(xiǎn)水平的用戶有可能示出在他們執(zhí)行行走測(cè)試時(shí)的加速度測(cè)量結(jié)果中的他們的行走的穩(wěn)定性的類似退化,并且預(yù)計(jì)處于較高跌倒風(fēng)險(xiǎn)的用戶與處于較低跌倒風(fēng)險(xiǎn)的用戶相比較在每個(gè)測(cè)試中示出更不穩(wěn)定的行走樣式。因此,在實(shí)踐中,通過分析用戶如何執(zhí)行每次行走鍛煉(或者通過單獨(dú)地分析每次鍛煉,或者參考“模型”或用戶的其他行走鍛煉),能夠估計(jì)用戶的跌倒風(fēng)險(xiǎn)。尤其地,一般地,較慢的行走速度和/或較不穩(wěn)定/較不規(guī)律的行走樣式指示較高的跌倒風(fēng)險(xiǎn)。
      [0096]圖4示出針對(duì)執(zhí)行了坐立(STS)轉(zhuǎn)變鍛煉的三種變型的用戶獲得的移動(dòng)測(cè)量結(jié)果。圖4中的每個(gè)圖標(biāo)繪出三維加速度測(cè)量結(jié)果對(duì)時(shí)間的歸一化值,并且示出在信號(hào)的各個(gè)部分上的圓是由處理單元10識(shí)別的與STS轉(zhuǎn)變相關(guān)聯(lián)的移動(dòng)。圖4(a)示出當(dāng)用戶正常從椅子上站起時(shí)(針對(duì)該用戶)測(cè)量的加速度的歸一化值,圖4(b)示出當(dāng)用戶被請(qǐng)求比正常慢地站起時(shí)測(cè)量的加速度的歸一化值,并且圖4(c)示出當(dāng)用戶被請(qǐng)求甚至更慢地從椅子上站起時(shí)測(cè)量的加速度的歸一化值。預(yù)計(jì)處于較高跌倒風(fēng)險(xiǎn)的用戶與處于較低跌倒風(fēng)險(xiǎn)的用戶相比較在每個(gè)測(cè)試中示出較低的總功率輸出。通過分析用戶如何執(zhí)行每次STS轉(zhuǎn)變鍛煉(或者通過單獨(dú)地分析每次鍛煉,或者通過參考模型用戶或其他鍛煉),例如包括估計(jì)用戶在執(zhí)行鍛煉時(shí)使用的功率,能夠估計(jì)用戶的跌倒風(fēng)險(xiǎn)。尤其地,一般地,用于站起的較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間,和/或用于在站起時(shí)較少功率的施加指示較高的跌倒風(fēng)險(xiǎn)。
      [0097]圖5示出針對(duì)執(zhí)行了站立鍛煉的三種變型的用戶獲得的移動(dòng)測(cè)量結(jié)果。圖5中的每個(gè)圖標(biāo)繪出三維加速度測(cè)量結(jié)果對(duì)時(shí)間的歸一化值。圖5(a)示出示出當(dāng)用戶正常靜止站立時(shí)(針對(duì)該用戶)測(cè)量的加速度的歸一化值(盡管備選地,該圖能夠示出在低通濾波之后測(cè)量的加速度,其中,低通分量任選地被歸一化),圖5(b)示出當(dāng)用戶單腿站立時(shí)測(cè)量的加速度的歸一化值,并且圖5(c)示出當(dāng)用戶閉眼單腿站立時(shí)測(cè)量的加速度的歸一化值。單腿站立比圖5(a)所示的正常站立產(chǎn)生更不規(guī)律的加速度樣式(如圖5(b)中所示),表示用戶必須不斷調(diào)整他們的身體姿勢(shì)以保持他們的平衡的事實(shí),同時(shí)圖5(c)中示出當(dāng)用戶閉眼單腿站立時(shí)更不規(guī)律的加速度樣式。處于不同跌倒風(fēng)險(xiǎn)水平的用戶有可能在他們執(zhí)行不同的站立測(cè)試時(shí)示出他們保持平衡和穩(wěn)定的能力的類似的退化,并且預(yù)計(jì)處于較高跌倒風(fēng)險(xiǎn)的用戶與處于較低跌倒風(fēng)險(xiǎn)的用戶相比較在每個(gè)測(cè)試中顯示更不穩(wěn)定的樣式。因此,在實(shí)踐中,通過分析用戶如何執(zhí)行每次站立鍛煉(或者通過單獨(dú)地分析每次鍛煉,或者通過參考模型用戶或其他鍛煉),能夠估計(jì)用戶的跌倒風(fēng)險(xiǎn)。尤其地,一般地,用戶在執(zhí)行測(cè)試時(shí)(如由非零的加速度所指示的)較高的搖擺量指示較高的跌倒風(fēng)險(xiǎn)。
      [0098]一旦已經(jīng)根據(jù)由用戶執(zhí)行的一種類型的移動(dòng)或鍛煉或根據(jù)多種類型的移動(dòng)或鍛煉計(jì)算出針對(duì)用戶的跌倒風(fēng)險(xiǎn),跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2就能夠基于所計(jì)算的跌倒風(fēng)險(xiǎn)來(lái)向用戶或遠(yuǎn)程的臨床醫(yī)師提供信息或反饋。該信息或反饋能夠經(jīng)由用戶設(shè)備4的用戶接口 16或經(jīng)由諸如基本單元或相關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備(如果系統(tǒng)2中存在的話)的其他裝置被提供給用戶。
      [0099]信息可以包括例如對(duì)跌倒風(fēng)險(xiǎn)的指示(例如高、中、低)、用戶與用戶的移動(dòng)或鍛煉的先前迭代相比較如何(例如改善、相同/相似、惡化)、用戶的性能與(例如在跌倒預(yù)防鍛煉程序中指定的)目標(biāo)性能相比較如何。
      [0100]在計(jì)算出針對(duì)用戶的跌倒風(fēng)險(xiǎn)之后,用戶設(shè)備4返回到以正常跌倒檢測(cè)模式操作,直到接收到來(lái)自用戶的下一輸入,該下一輸入指示他們正要執(zhí)行用于跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的移動(dòng)或鍛煉。
      [0101]如上文指出的,用戶將指示他們正要(或已經(jīng))執(zhí)行移動(dòng)和/或鍛煉以便評(píng)價(jià)他們的跌倒風(fēng)險(xiǎn)的輸入提供到用戶設(shè)備4,使得用戶設(shè)備4能夠進(jìn)入跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)收集模式。在一些實(shí)施例中,用戶還向用戶設(shè)備4提供輸入以控制設(shè)備4進(jìn)入分析模式并根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算跌倒風(fēng)險(xiǎn)。
      [0102]這個(gè)/這些輸入能夠通過用戶按下用戶設(shè)備4上的按鈕或按鍵或者通過按下基本單元或其他電子設(shè)備(如果它們形成系統(tǒng)2的一部分的話)上的按鈕或按鍵來(lái)提供。然而,在其中用戶設(shè)備4包括單個(gè)按鈕以允許用戶緊急求助的實(shí)施例中,為該按鈕裝備雙重功能(即求助和指示跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的開始)可能會(huì)使用戶困惑。
      [0103]因此,在優(yōu)選的實(shí)施例中,用戶通過利用用戶設(shè)備4執(zhí)行預(yù)定手勢(shì)向用戶設(shè)備4提供輸入。例如,用戶輸入能夠包括搖晃用戶設(shè)備4、以圓周運(yùn)動(dòng)或8字形運(yùn)動(dòng)移動(dòng)它、翻轉(zhuǎn)設(shè)備4或執(zhí)行任何其他簡(jiǎn)單的預(yù)定義運(yùn)動(dòng)。手勢(shì)能夠由處理單元10在來(lái)自加速度計(jì)6的測(cè)量結(jié)果中檢測(cè)到。在用戶要向用戶設(shè)備4提供另一輸入(例如要指示跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)收集模式的結(jié)束和/或要啟動(dòng)跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)分析模式)時(shí),被用于提供該指示的手勢(shì)可以與被用于啟動(dòng)跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)收集模式的相同,或者其可以為不同的手勢(shì)。
      [0104]在其中用戶設(shè)備4(或者任選地基本單元或另一電子設(shè)備(如果它們是系統(tǒng)的一部分的話))向用戶提供指令以輔助他們執(zhí)行跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估需要的移動(dòng)或鍛煉的實(shí)施例中,能夠基于用戶的那些測(cè)試的先前性能來(lái)調(diào)整移動(dòng)或鍛煉。尤其地,如果用戶先前良好地執(zhí)行了鍛煉(即測(cè)試結(jié)果指示低跌倒風(fēng)險(xiǎn)),則能夠調(diào)整指令/鍛煉使得用戶下一次執(zhí)行該鍛煉的較難版本。類似地,如果用戶先前較差地執(zhí)行了鍛煉(即測(cè)試結(jié)果指示高跌倒風(fēng)險(xiǎn)),則能夠調(diào)整指令/鍛煉使得用戶下一次執(zhí)行該鍛煉的較容易版本。例如,在站立測(cè)試的情況中,增加難度能夠意味著指令用戶相比前一次測(cè)試以雙腳更靠近站立或者以一腳在另一腳前方站立。
      [0105]圖6中示出圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的對(duì)用戶設(shè)備4的操作的流程圖。在該實(shí)施例中,以第一預(yù)定義手勢(shì)的形式的用戶輸入被用于指示跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)收集模式的開始和結(jié)束,并且以第二預(yù)定義手勢(shì)的形式的用戶輸入被用于啟動(dòng)跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)分析模式。此外,在該實(shí)施例中,處理單元10連續(xù)分析來(lái)自移動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定用戶是否已經(jīng)跌倒。如果檢測(cè)到跌倒(或者個(gè)人幫助按鈕被按下),則觸發(fā)警報(bào)并且用戶設(shè)備4請(qǐng)求來(lái)自呼叫中心或來(lái)自急救服務(wù)的對(duì)用戶的幫助。如果在跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)收集或數(shù)據(jù)分析模式期間的任何點(diǎn)檢測(cè)到跌倒(或者個(gè)人幫助按鈕被按下),則中斷數(shù)據(jù)收集或數(shù)據(jù)分析模式,并且處理單元10再次觸發(fā)警報(bào)并請(qǐng)求對(duì)用戶的幫助。
      [0106]在第一步驟,步驟201中,用戶設(shè)備4以正常操作模式操作,即其測(cè)量用戶的移動(dòng)并分析那些測(cè)量結(jié)果以確定用戶是否已經(jīng)跌倒。
      [0107]在分析移動(dòng)的測(cè)量結(jié)果的同時(shí),處理單元10也分析測(cè)量結(jié)果以檢測(cè)用戶是否已經(jīng)執(zhí)行啟動(dòng)跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)收集模式需要的第一預(yù)定義手勢(shì)(步驟202)或啟動(dòng)跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)分析模式需要的第二預(yù)定義手勢(shì)(步驟205)。
      [0108]如果用戶執(zhí)行了第一預(yù)定義手勢(shì)(并且其被處理單元10檢測(cè)到),則處理單元10進(jìn)入或開始數(shù)據(jù)收集模式(步驟207)。在該模式期間,能夠向用戶呈現(xiàn)指令以輔助他們執(zhí)行所需要的移動(dòng)或鍛煉,并且用戶的移動(dòng)的測(cè)量結(jié)果被存儲(chǔ)以供后續(xù)分析。在進(jìn)入數(shù)據(jù)收集模式后,啟動(dòng)計(jì)時(shí)器(步驟209)。計(jì)時(shí)器可以例如具有2分鐘的值。
      [0109]假設(shè)在設(shè)備4處于數(shù)據(jù)收集模式的同時(shí)未檢測(cè)到跌倒并且個(gè)人幫助按鈕未被按下,則再次確定用戶是否已經(jīng)執(zhí)行第一預(yù)定義手勢(shì)以通知指定移動(dòng)或鍛煉的結(jié)束或預(yù)定計(jì)時(shí)器(例如2分鐘)是否已經(jīng)到期(步驟211)。如果都還沒有發(fā)生,則數(shù)據(jù)收集模式繼續(xù)并且過程回路返回到步驟211,直到這些事件中的一種發(fā)生。如果檢測(cè)到第一預(yù)定義手勢(shì)或計(jì)時(shí)器到期,則停止數(shù)據(jù)收集模式(步驟213)并且設(shè)備4返回到跌倒檢測(cè)模式(步驟201)。
      [0110]如果在步驟203,還沒有執(zhí)行第一預(yù)定義手勢(shì),或者在返回到跌倒檢測(cè)模式(步驟201)之后還沒有發(fā)生第一預(yù)定義手勢(shì)的另一出現(xiàn),則處理單元評(píng)估是否已經(jīng)執(zhí)行了第二預(yù)定義手勢(shì)(步驟205)。如果不是,則設(shè)備4保持在跌倒檢測(cè)模式中(步驟201)。
      [0111]如果用戶不執(zhí)行第二預(yù)定義手勢(shì),則設(shè)備4切換成跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)分析模式,在跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)分析模式中,分析在先前的數(shù)據(jù)收集模式期間收集到的測(cè)量結(jié)果以確定針對(duì)用戶的跌倒風(fēng)險(xiǎn)(步驟215)。在數(shù)據(jù)分析完成后,設(shè)備4返回到以跌倒檢測(cè)模式操作(步驟201)。
      [0112]在圖7中示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的操作用戶設(shè)備4的更詳細(xì)的方法。在該實(shí)施例中,跌倒檢測(cè)模式包括兩級(jí)處理。在第一低功率階段中,處理單元10分析針對(duì)跌倒的單個(gè)容易檢測(cè)到的特性(例如沖擊力)測(cè)量的加速度(例如大于閾值的加速度)。能夠針對(duì)每個(gè)新的測(cè)量數(shù)據(jù)塊來(lái)執(zhí)行該低功率處理。如果在任何時(shí)間檢測(cè)到該特性,則處理單元10激活完整跌倒檢測(cè)處理,并且處理測(cè)量結(jié)果以檢測(cè)是
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