一种基于重力线监测的人体跌倒风险评估系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于重力线监测的人体跌倒风险评估系统和方法，通过对人体重心变化做连续监测，测量重力线的摆动情况，并对摆动模式进行分析，可以得到被测试者的平衡系统数据，进一步与评估标准进行对比，实现量化评估人体跌倒风险；应用于医疗和健康检测时，可以了解患者平衡系统受损的严重程度，还可以大致确定测试者平衡障碍的风险程度，适用于外科术后病人护理评估以及老年人跌倒风险的评估；对于具有平衡功能障碍病人评估与诊断具有非常大的指导意义，分析患者在站立状态下重力线运动范围，更加贴近人体日常生活状态，对患者的实际状况有更准确的反映，评估结果客观且科学可靠，为临床研究、决策及预后评估提供新的参考指标。考指标。考指标。

【技术实现步骤摘要】
一种基于重力线监测的人体跌倒风险评估系统和方法


[0001]本专利技术涉及人体健康检测产品领域，尤其是一种基于重力线监测的人体跌倒风险评估系统和方法。

技术介绍

[0002]跌倒是老年人产生健康风险的主要因素，年龄超过65岁的老年人每年发生跌倒的概率高达28％～33％，此外与平衡性相关的疾病也会导致跌倒。
[0003]现有的人体跌倒风险评估方法是采用专业人员根据被测者生理健康情况和肢体活动能力，依据预先制定的跌倒风险评估表，进行被测者的跌倒风险的评估。缺点在于：现行的评估方法主观性强，测试者和被测试者对于评估结果的影响大，具体体现在，检测结果受到测试人和测试时间的影响，同一人在不同时间进行测量很难达到一致的检测标准；缺乏科学的量化数据支撑；而人体维持站立平衡，防止跌倒，重心轨迹需要稳定在双脚支撑面的一定范围内，现有技术中没有根据重心轨迹数据来对人体跌倒风险进行预判的先例。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于重力线监测的人体跌倒风险评估系统和方法，能够通过测量人体的重心位置变化范围，实现量化评估人体跌倒风险。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于重力线监测的人体跌倒风险评估系统，包括：通讯设备、足底压力测量设备和控制装置，所述通讯设备信号连接所述足底压力测量设备和所述控制装置，所述足底压力测量设备用于实时测量被测试者足底压力、获取所述被测试者足底的压力数据，并通过所述通讯设备将被测试者足底的压力数据传输至所述控制装置，所述控制装置接收所述压力数据并基于所述压力数据计算被测试者的重力线数据，所述控制装置还用于将所述被测试者重力线数据与评估标准进行比较分析，判断被测试者的跌倒风险。
[0006]根据本专利技术的一个具体实施例，所述足底压力测量设备为足底压力测量平板，包括检测装置和信号采集装置，所述检测装置设置在被测试者站立区，所述站立区内呈矩阵式分布有多个压力测试点，每个所述压力测试点设置有用于测量所述被测试者足底压力数据的压力传感器，所述信号采集装置用于实时采集所述压力传感器的压力数据并传输至所述控制装置。
[0007]根据本专利技术的一个具体实施例，所述重力线数据包括所述被测试者的矢状面重力线摆动比值，所述矢状面重力线摆动比值A的计算公式为：A＝L1/L2；
[0008]其中，L1为所述被测试者矢状面方向重力线摆动幅度，L2为所述被测试者前倾后倾至极限位置时重力线的摆动幅度；
[0009]所述重力线数据还包括所述被测试者的冠状面重力线摆动比值，所述冠状面重力线摆动比值B的计算公式为：B＝L3/L4；
[0010]其中，L3为所述被测试者冠状面方向重力线摆动幅度，L4为所述被测试者左倾右倾
至极限位置时重力线的摆动幅度。
[0011]根据本专利技术的一个具体实施例，所述被测试者的重力线的位置与其压力中心的法向量方向重合，所述压力中心坐标的计算公式为：
[0012][0013][0014]其中，X，Y为足底压力中心的横坐标和纵坐标；
[0015]k
xi
表示第i个压力传感器横坐标的传感器系数；
[0016]x
i
表示对应第i个压力传感器的x轴坐标值；
[0017]k
yi
表示第i个压力传感器纵坐标的传感器系数；
[0018]y
i
表示对应第i个压力传感器的y轴坐标值；
[0019]V
i
表示该位置压力传感器测得的压力数据；
[0020]a表示横坐标的校正系数，默认值为0；
[0021]b表示纵坐标的校正系数，默认值为0；
[0022]n为在x轴方向上的压力传感器的总数量；
[0023]m为在y轴方向上的压力传感器的总数量。
[0024]根据本专利技术的一个具体实施例，所述评估标准为基于健康人群测得的重力线数据标定值，或所述被测试者历史测得的重力线数据。
[0025]根据本专利技术的一个具体实施例，所述通讯设备包括有线通讯设备和/或无线通讯设备。
[0026]根据本专利技术的一个具体实施例，其还包括用于存储所述压力数据和所述重力线数据的存储设备，所述存储设备连接所述控制装置。
[0027]根据本专利技术的一个具体实施例，其还包括显示设备，所述显示设备与所述控制装置连接，所述显示设备用于显示所述重力线数据。
[0028]根据本专利技术的一个具体实施例，其还包括语音提示装置，所述语音提示装置连接所述控制装置。
[0029]本专利技术还提供了一种基于重力线监测的人体跌倒风险评估方法，具体步骤为：
[0030]获取被测试者足底压力数据；
[0031]基于足底压力数据计算重力线数据；
[0032]将重力线数据与评估标准比较，判断被测试者的跌倒风险。
[0033]根据本专利技术的一个具体实施例，所述获取被测试者足底压力数据具体方法为：
[0034]被测试者光脚自然站立在足底压力测量设备上进行测量，获取被测试者自然站立时的足底压力数据；
[0035]被测试者双脚不动，在足底压力测量设备上向左、右、前、后四个方向倾斜，获取被测试者向左、右、前、后四个方向倾斜至极限位置站立时的足底压力数据；
[0036]被测试者闭眼自然站立在足底压力测量设备上，获取并统计被测试者在预定时间
长度内的足底压力数据。
[0037]根据本专利技术的一个具体实施例，所述基于足底压力数据计算被测试者重力线数据具体为：
[0038]根据被测试者自然站立时的足底压力数据，计算被测试者的压力中心位置，被测试者的压力中心的法向量方向与其重力线重合；
[0039]根据被测试者向左、右、前、后四个方向倾斜至极限位置站立时的足底压力数据，计算被测试者重力线极限摆动范围；
[0040]根据被测试者在预定时间长度内的足底压力数据，计算被测试者重力线自然摆动范围；
[0041]根据重力线极限摆动范围和重力线自然摆动范围来计算被测试者矢状面重力线摆动比值和冠状面重力线摆动比值。
[0042]根据本专利技术的一个具体实施例，所述评估标准为基于健康人群测得的重力线数据标定值，或被测试者历史测得的重力线数据。
[0043]本专利技术的技术效果在于：本专利技术的一种基于重力线监测的人体跌倒风险评估系统和方法，通过对人体重心变化做连续监测，测量重力线的摆动情况，记录重力线在一定时间内的摆动情况，并对摆动模式进行分析，可以得到被测试者的平衡系统数据，进一步可以与评估标准进行对比，根据该信息实现量化评估人体跌倒风险；本专利技术应用于医疗和健康检测时，可以了解患者平衡系统受损的严重程度，还可以通过摆动模式大致确定测试者平衡障碍的风险程度，这对于由于各种原因造成的平衡功能障碍病人评估与诊断具有非常大的指导意义，适用于外科术后病人护理评估以及老年人跌倒风险的评估；分析患者在站立状态下重力线运动范围，更加贴近人体日常生活状态，对患者的实际状况本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于重力线监测的人体跌倒风险评估系统，其特征在于，包括：通讯设备、足底压力测量设备和控制装置，所述通讯设备信号连接所述足底压力测量设备和所述控制装置，所述足底压力测量设备用于实时测量被测试者足底压力、获取所述被测试者足底的压力数据，并通过所述通讯设备将被测试者足底的压力数据传输至所述控制装置，所述控制装置接收所述压力数据并基于所述压力数据计算被测试者的重力线数据，所述控制装置还用于将所述被测试者重力线数据与评估标准进行比较分析，判断被测试者的跌倒风险。2.根据权利要求1所述的人体跌倒风险评估系统，其特征在于：所述足底压力测量设备为足底压力测量平板，包括检测装置和信号采集装置，所述检测装置设置在被测试者站立区，所述站立区内呈矩阵式分布有多个压力测试点，每个所述压力测试点设置有用于测量所述被测试者足底压力数据的压力传感器，所述信号采集装置用于实时采集所述压力传感器的压力数据并传输至所述控制装置。3.根据权利要求2所述的人体跌倒风险评估系统，其特征在于，所述重力线数据包括所述被测试者的矢状面重力线摆动比值，所述矢状面重力线摆动比值A的计算公式为：A＝L1/L2；其中，L1为所述被测试者矢状面方向重力线摆动幅度，L2为所述被测试者前倾后倾至极限位置时重力线的摆动幅度；所述重力线数据还包括所述被测试者的冠状面重力线摆动比值，所述冠状面重力线摆动比值B的计算公式为：B＝L3/L4；其中，L3为所述被测试者冠状面方向重力线摆动幅度，L4为所述被测试者左倾右倾至极限位置时重力线的摆动幅度。4.根据权利要求3所述的人体跌倒风险评估系统，其特征在于：所述被测试者的重力线的位置与其压力中心的法向量方向重合，所述压力中心坐标的计算公式为：的位置与其压力中心的法向量方向重合，所述压力中心坐标的计算公式为：其中，X，Y为足底压力中心的横坐标和纵坐标；k
xi
表示第i个压力传感器横坐标的传感器系数；x
i
表示对应第i个压力传感器的x轴坐标值；k
yi
表示第i个压力传感器纵坐标的传感器系数；y
i
表示对应第i个压力传感器的y轴坐标值；V
i
表示该位置压力传感器测得的压力数据；a表示横坐标的校正系数，默认值为0；b表示纵坐标的校正系数，默认值为0；n为在x轴方向上的压力传感器的总数量...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱志斌，孙宇庆，唐强，吴静晔，吴天宇，郎昭，王红伟，陈国宇，步海明，
申请(专利权)人：朱志斌，
类型：发明
国别省市：