[发明专利]一种用于预测老年人跌倒风险的系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于预测老年人跌倒风险的系统及方法，包括压力传感器模块：用于检测人体的脚底压力信息；信号采集模块：用于将脚底压力信息转换为电压信号；上位机处理模块：用于接收电压信号并将其转换为脚底压力信息；数据分析模块：对上位机处理模块获得的脚底压力信息进行计算分析得到人体步态数据，并通过步态数据评估跌倒风险，具体为采用人体步态数据与正常人步态数据进行比较，当步态数据超出正常人步态数据范围时，跌倒风险较大。本发明能够获得老年人摔倒风险数据，方便快捷地预测老年人的步态平衡和跌倒风险。

技术领域

本发明涉及一种跌倒预测设备，具体涉及一种用于预测老年人跌倒风险的系统及方法。

背景技术

2014年我国60岁以上人口数量已突破两亿，已步入老龄化快速发展期。跌倒是造成老年人意外伤害的最多发原因，据统计，60岁以上老年人每年大约有三分之一的人曾经跌倒，在超过80岁的高龄老年人群当中，身体伤害至少有50％是由于跌倒造成的。目前，老年人的健康问题正获得社会越来越多人的关注。对于老年人而言，跌倒的发生并不是一种意外，而是存在潜在的不可见因素。

当前针对于老年人跌倒问题研究，主要集中在判断跌倒的发生及其严重程度以及最后通过什么样的方式来传达老年人求救信息这两个方面。

事实上，老年人的跌倒行为是可以预防和控制的，随着老年人肌力的退化，平衡能力和反应能力的减弱，跌倒的风险会随之增加，故而通过对老年人的走路品质的有效评估，指导行走行为过程，进行积极有效地干预，可大大降低其跌倒的发生，减少跌倒危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于预测老年人跌倒风险的系统及方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明能够获得老年人摔倒风险数据，方便快捷地预测老年人的步态平衡和跌倒风险。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于预测老年人跌倒风险的系统，包括压力传感器模块：用于检测人体的脚底压力信息；信号采集模块：用于将脚底压力信息转换为电压信号；上位机处理模块：用于接收电压信号并将其转换为脚底压力数据；数据分析模块：对上位机处理模块获得的脚底压力数据进行计算分析得到人体步态数据，并通过步态数据评估跌倒风险，具体为采用人体步态数据与正常人步态数据进行比较，当步态数据超出正常人步态数据范围时，跌倒风险较大。

进一步地，所述系统还包括无线传输模块：用于将信号采集模块得到的电压信号通过蓝牙传送至上位机处理模块。

进一步地，所述压力传感器模块包括两个设置有若干压力传感器的鞋垫，每个鞋垫上的压力传感器不少于两个。

进一步地，所述数据分析模块还能够根据脚底压力数据和步态数据获得人体重心移动轨迹曲线，并通过人体重心移动轨迹曲线评估跌倒风险，具体为采用用户人体重心移动轨迹曲线与正常人人体重心移动轨迹曲线进行比较，当人体重心移动轨迹曲线超出正常人人体重心移动轨迹曲线范围时，跌倒风险较大。

进一步地，所述人体重心移动轨迹曲线通过压力中心投影算法获得，压力中心投影算法公式如下：

其中，x_i，y_i表示第i个压力传感器的坐标值；F_Z,i表示第i个传感器的压力值；x_COP，y_COP表示人体重心移动轨迹的坐标值。

进一步地，所述系统还包括数据显示模块，所述数据显示模块能够实时显示上位机处理模块获得的脚底压力信息、步态数据以及人体重心移动轨迹曲线。

进一步地，所述数据显示模块中设有预警装置，预警装置中设置有步态数据以及人体重心移动轨迹曲线的正常范围阈值，当步态数据或人体重心移动轨迹曲线超出对应的正常范围阈值时，预警装置能够发出跌倒高风险预警。