Smartphone angepasst, um die Gangart der Person zu messen, Stürze zu reduzieren

Smartphone angepasst, um die Gangart der Person zu messen, Stürze zu reduzieren

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Anonim

von Emil Venere, Purdue University

Forscher haben gezeigt, wie man ein Smartphone so modifiziert, dass es zur Messung des Gehvermögens einer Person verwendet werden kann, um Stürze bei Menschen mit Gleichgewichtsstörungen wie älteren Menschen oder Parkinson-Patienten zu verhindern.

Die Innovation, die als SmartGait vermarktet wird, soll den Gesundheitsbeamten helfen, das Sturzrisiko einer Person einzuschätzen und Möglichkeiten zur Vermeidung von Verletzungen zu ermitteln.

"Wir wissen, dass Menschen, die mit größerer Wahrscheinlichkeit fallen, langsamere Ganggeschwindigkeiten und variable Schrittzeiten, Schrittlängen und -breiten haben. Es ist jedoch schwierig, diese Informationen in einer alltäglichen Umgebung zu sammeln", sagte Shirley Rietdyk, Professorin an der Purdue University of Health and Kinesiology und eine Mitarbeiterin des Purdue Center on Ageing and the Life Course.

Das neue System erfasst die Ganglänge - den Abstand von der Spitze des Vorderfußes zur Spitze des Hinterfußes - und die Gangbreite, den Abstand zwischen den Füßen und die Gehgeschwindigkeit, sagte Babak Ziaie, Professor an der School of Elektrotechnik und Informationstechnik und Weldon School of Biomedical Engineering.

Bis jetzt gab es kein tragbares benutzerfreundliches System, das für einen bestimmten Zeitraum zum Aufzeichnen der Gangart einer Person getragen werden konnte, sagte Ziaie, die mit Rietdyk, Doktorand Albert Kim und Doktorandin Junyoung (Justin) Kim an SmartGait arbeitet .

Die Forscher adaptierten ein herkömmliches Smartphone mit einem nach unten gerichteten Weitwinkelobjektiv und einer speziellen App, mit der das Telefon Gangmessungen aufzeichnen und berechnen kann. Das Smartphone wird in der Taille getragen, und das System zeichnet den Gang einer Person auf, indem der Abstand zwischen farbigen "Fußmarkierungen" gemessen wird, die an der Spitze jedes Schuhs angebracht sind.

Die Ergebnisse werden in einem Papier detailliert dargestellt, das während des Weltkongresses der Internationalen Gesellschaft für Haltung und Gangforschung 2014 vom 29. Juni bis 3. Juli in Vancouver, Kanada, vorgestellt wird. Das Papier wurde von Albert Kim, Justin Kim, Rietdyk und Ziaie verfasst. Die Forschungsergebnisse werden auch auf dem 7. Weltkongress für Biomechanik vom 6. bis 11. Juli in Boston vorgestellt.

Die Forscher verglichen die Leistung von SmartGait mit der eines Laborsystems, das Sensoren und Infrarot-emittierende Dioden zur Gangmessung verwendet. Im Vergleich zu diesem Goldstandard errechnet das System die Schrittlänge mit einer Genauigkeit von etwa 95 Prozent. Es wurde gezeigt, dass das Verfahren eine Schrittweitengenauigkeit von etwa 90 Prozent aufweist.

"Das Schöne an SmartGait ist, dass Sie ähnliche Ergebnisse erzielen wie mit einem System, das mehrere Zehntausend Dollar kostet", sagte Ziaie. "Die Leute können es tragen, wenn sie nach oben, unten, draußen gehen, einkaufen, was auch immer sie an einem normalen Tag tun."

Eine US-Patentanmeldung wurde beim Purdue Office of Technology Commercialization eingereicht.

Angehörige von Gesundheitsberufen könnten Daten von SmartGait verwenden, um eine Bewertung vorzunehmen und Maßnahmen zur Sturzprävention wie Bewegung, Physiotherapie oder Sehkorrektur zu empfehlen. Das Gerät kann auch mit der Zeit getragen werden, um den Fortschritt eines Patienten beim sicheren Gehen zu messen.

Menschen ab 65 Jahren sind die am schnellsten wachsende Bevölkerung Amerikas, eine Kategorie, die besonders sturzgefährdet ist. Im Jahr 2010 starben etwa 21.700 ältere Erwachsene an ungewollten Sturzverletzungen, und 2, 3 Millionen nicht tödliche Sturzverletzungen bei älteren Erwachsenen wurden in Notaufnahmen behandelt.

"Die Senkung der Fallrate hat so viele Vorteile - Verletzungen verhindern, Schmerzen minimieren, Unabhängigkeit bewahren und Leben retten", sagte Rietdyk.

Bei älteren Menschen sind Stürze die häufigste Ursache für tödliche und nicht tödliche Verletzungen. Die Angst vor einem erneuten Sturz kann zu Verhaltensänderungen führen, die zu eingeschränkter Mobilität oder zu einem Verlust der Fitness führen und das Sturzrisiko erhöhen.

"Ich war an diesem Forschungsgebiet interessiert, weil mein Großvater gefallen ist und sich die Hüfte gebrochen hat. Dann erlag er seinen Verletzungen und starb", sagte Ziaie. "Wir glauben, dass dieses Gerät für Forscher und Kliniker von großem Nutzen sein wird, die vor Ort Ganguntersuchungen durchführen."