【文献导读】 基于鞋内集成传感器的无线步态分析系统

QQ截图20160701225121 Bamberg S J M, Benbasat A Y, Scarborough D M, et al. Gait analysis using a shoe-integrated wireless sensor system[J]. IEEE transactions on information technology in biomedicine, 2008, 12(4): 413-423.

背景:基于目前主流的两种步态分析方法:1:在运动实验室中运用具有高度精确的光学跟踪传感器进行分析 2:基于临床医师视觉观察,并进行归纳和总结。第一种价格昂贵并需要特定实验室的支持,第二种花费较小但是需要大量临床试验。本文提出一个可延时分析并可重复实验的系统分析方法。

方法:本文构建了一个集成在鞋内的,由正交加速度计,正交陀螺仪,四力传感器,双向弯曲传感器以及动态压力传感器组成的动态步态分析传感器系统。数据由麻省总医院生物力学实验室和麻省理工学院媒体实验室分析,计算出使用者行走时的足间距、步速、步频、摆动期时间、支撑期时间,并通过正常人和帕金森患者的对比试验验证传感器系统。

结果:通过对比实验和计算,正常人人的步态范围比帕金森范围大得多,平均超出最大间距14.5◦,超出最小间距7.5◦。相应地,正常人步幅长度也比帕金森步幅长,平均超出0.26米。虽然正常受试者的步态周期平均比帕金森患者短0.15秒,但步态支撑时间的百分比却几乎一致,仅仅比帕金森患者平均支撑时间少2.2%。

结论:此系统希望成为一个重要的研究工具,通过多传感器模式识别,使步态分析以非传统的方式,在一个较长的时间段内或日常环境中快速处理数据并提供实时反馈,系统广泛适用于如运动医学,电刺激和物理疗法。

关键词:生物医学测量,身体传感器网络,腿运动,多传感器系统,遥测。

anyShare分享到:
This entry was posted in 新闻动态 and tagged , . Bookmark the permalink.

8 Responses to 【文献导读】 基于鞋内集成传感器的无线步态分析系统

  1. 张永 says:

    论我文中在分析采集的压力传感器信号时,我觉得将足底压力信号转为脉冲信号或许会更容易提取步态周期、摆动相、站立相这些参数。

    • 安宁 says:

      为什么脉冲信号会有这样的效果?

      • 严, 金戈 says:

        脉冲信息包含了波形、幅度、宽度和重复频率,实际上,科学界对脉冲分析已经有一套成熟的分析方法,脉冲分析所获取的每一个参数都有其物理和统计学意义。如果同时对三轴加速度传感器和三轴陀螺仪采集的数据进行辅助分析,会使实验结果更加准确

    • 严, 金戈 says:

      说得很好,其实压力信息的大小并不能直观反映出所需要的结果。本文的采样频率为50hz,采样时间也在一个很长的时间内,可以进行脉冲分析,提取频域以及其它相关信息,对实验结果很有帮助。

  2. 王 雨婷 says:

    该论文提供了一种切合实际的移动数据分析方法,对于步态的数据分析准确,有现实的可行性。 但是如果能对实验得到的数据进行更深层次的特征提取,可能会获取更多的可用信息

发表评论