[发明专利]对步行行人的步伐的分析

说明书

本发明描述了一种用于分析步行行人的步伐的方法，该方法包括以下步骤：(a)在记录周期内获取行人的下肢(1)的运动测量值，(b)确定行人的每个步伐，(c)将记录周期分为记录子周期，(d)对于多个检测到的步伐，估计步伐的特征值，(e)从由估计的特征步伐值形成的集合内的预定百分位数范围中选择至少一个特征步伐值，估计的特征步伐值通过数值升序和在记录子周期内的出现来排序，(f)对多个记录子周期重复步骤(e)。本发明还涉及一种用于分析步行行人的步伐的设备(10)以及一种计算机程序产品。

技术领域

本发明涉及对步行行人的步伐的分析领域。

背景技术

一个人的行走包括一个或多个步伐的序列。跨步包括两个阶段：第一阶段，在此期间脚与地面接触；和第二阶段，在此期间脚在空中。如图1所示，跨步从一只脚接触地面时开始，到同一只脚再次接触地面时结束。

步行需要使用和协调多块肌肉。对步伐的分析因此可以用于表征个体的健康状况，尤其是表征该个体能够开发的肌肉力量。该肌肉力量可能会根据许多因素而变化，例如健身状况，年龄，个体的体能训练或个体所采取的影响其肌肉效率的治疗。

步伐的特征随时间的演变可以代表个体的健康状况的演变，特别是在患有神经肌肉疾病或神经退行性疾病的个体的情况下。这些疾病，例如杜氏肌营养不良症(DMD)，会随着疾病的发展而导致个体肌肉功能的下降。这导致步伐特征的改变，步伐通常变得更慢，更短，更少。

以已知的方式，可以在测试过程中分析个体的步伐，例如六分钟步行测试(6MWT)，北极星移动评估(测试NSAA)或定时的4台阶楼梯爬升测试。

6MWT包括要求个体以最大能力步行6分钟，然后分析行进的距离。6MWT用于许多领域，如骨科或各种神经肌肉病理学，并旨在测量个体所能产生的最大努力，以表征其相对于规范群体的健康状况。的确，个体开发出的最大力量代表了他的身体状态和其肌肉力量。

NSAA测试包括17项功能性活动，包括步行或跑步10分钟、在坐、站立和躺之间切换、爬上和爬下楼梯台阶、跳跃等。

最后，定时的4台阶楼梯爬升测试测量个体爬4个楼梯台阶所需的最短持续时间。

可以在不同的时间重复这些测试，以便跟踪个体健康状况的演变。但是，这样的测试是限制性的，因为它们需要在受控的环境(通常在临床中心)中、特定的路线(室内，平坦，理想的一定距离的直线路线)上进行，并且要有合格人员在场进行，为了验证预期条件。因此，个体必须定期前往临床中心进行测试。此外，个体只能在一次性会话中进行这些测试，并且该测试可能会受到影响个体在测试时的表现的外部条件(临时疲劳，动力和从一次会话到另一次会话变化的专注力，路径长度，地面附着力，测试期间给予的鼓励等)的偏见。在6MWT期间，个体在整个测试过程中可能会自愿或不自觉地走得更快或更慢。4台阶楼梯爬升测试可能非常快，因此可以观察到与测量开始有关的偏差。

因此，上述测试可能无法代表个体的总体健康状况，并且这些测试中给定个体所接受的可变性以及与临床上实质性变化相对应的值非常高。例如，对于6MWT，可接受的可变性约为15％，临床上的实质性变化约为30m。

同样以已知的方式，某些应用，例如计步器、移动电话或连接手表，允许计算个体的步伐或活动发作的次数。然后，可以通过这种设备上的GPS接收器来测量个体的行进距离。但是，这种测量缺乏准确性，并且这些应用无法确定步伐的路径。但是，步伐数量并不总是代表个体的健康状况。实际上，此参数对外部变量(例如个体的日程安排，生活方式的可能变化等)非常敏感。另一方面，个体可以以非常有限的速度或很短的长度迈出许多步伐。最后，肌肉力量的减弱或适度改善可能不会影响刚好接近个体力量或耐力极限的最常见运动。因此，简单的步伐数量计数以及简单的平均步伐长度值指示都无法以令人满意的方式表征个体的健康状况。