[发明专利]步态分析及跌倒评估系统

说明书

一种人体步态评估系统，包括九轴惯性传感器、信号传输单元以及评估单元，所述九轴惯性传感器用于测量三维空间的线加速度、角速度和物体倾角数据，该惯性传感器按照一定时间间隔测量而获得多个数据；所述信号传输单元将该多个数据传输给评估单元；所述评估单元通过分别统计左右方位的数据的累计值来判断出人体的步伐状态，来衡量跌倒风险大小，并通过查找各个处理后的数据中的最大值的方式来预测跌倒方向，评估方式准确，计算简单，特别适用于脑瘫患者。

技术领域

本发明涉及人体运动检测领域，尤其是涉及一种步态分析及跌倒评估系统。

背景技术

现有技术中提供了多种预测老年人跌倒风险的系统及方法，申请号201510740004.8的中国专利申请文献中所用方式为：检测并分析人体脚底压力信息，通过计算获得人体步态数据，将步态数据与正常人步态数据进行比较，从而获得跌倒步态平衡和跌倒风险评估信息，其系统组成结构如图1所示。具体分析方法为：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与正常人人体重心移动轨迹曲线进行比较，当人体中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。该技术存在的缺点为：

1.缺乏跌倒方向性信息方面的预测与评估；

2.只能定性进行跌倒风险评估，评估方法单一。即超出正常人范围便评价为跌倒风险较大，无法提供定量指标表明跌倒风险的程度；

“预测老年人跌倒危险的平衡和步态功能性评定研究进展”，陈君等，中国康复医学杂志，2004年第19卷第9期中公开了一种平衡和步态功能测试量表，包括单腿平衡测试、功能性伸展测试、多方向伸展测试、计时起立行走测试、Tinetti步态和平衡测试、身体能力测试、Berg平衡量表、改良的步态异常等级量表等8种方法，此类方法为功能性评定方法，通过设定不同的功能性测试，根据被测人完成情况采用量表的形式进行评分，根据得分量表评估跌倒风险。该方法的缺点包括：

1.仅做功能性评估，缺乏跌倒方向性信息方面的预测与评估；

2.仅提供功能测试结果评分，缺乏客观性步态数据和评价参数，如人体步行时加速度数据、左右一致性等。

3.评估需要特定的多学科专业人员和特定场所，受主观性影响较大，并且对跌倒风险评估的准确性不足。

现有技术中鲜见脑瘫患者步态分析及预测跌倒风险的系统及方法。小儿脑性瘫痪(简称脑瘫)是指由产前、围产期、产后各种非进行性因素所致的中枢神经系统发育异常或脑损伤引起的以运动障碍与姿势异常为主的综合征，是最常见的儿童致残性疾病之一。在世界范围内新生儿脑瘫的发病率约为2.1‰，约有1500万脑瘫患儿。我国脑瘫发病率为1.5‰-5.0‰。现有脑瘫患者约175万人，且每年新增约3.6万-8万患儿。

在所有患者中痉挛型脑瘫最为常见，约占全部患儿的75％。根据肢体运动功能的差异可分为双侧瘫、四肢瘫和偏瘫。下肢痉挛会造成运动系统机能改变，造成步态异常，极易发生跌倒，严重影响行走能力。因此，对脑瘫患者的步态分析及跌倒风险预测具有积极的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种特别适合于痉挛型脑瘫患者的步态评估系统，具体方案如下：

一种人体步态评估系统，包括九轴惯性传感器、信号传输单元以及评估单元，其特征在于：所述九轴惯性传感器包括三轴线加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁场计，该惯性传感器能够佩戴在被测者身上，并按照一定时间间隔测量而获得多个数据；所述信号传输单元将该多个数据传输给评估单元；所述评估单元对坐标系中的所述数据进行处理，其中，坐标系的X轴正向指向人体右方，Y轴正向指向人体上方，Z轴正向指向人体后退方向，