改进步行速度估计的新方法,使用嵌入智能手机中的单一惯性测量单元:有效性和可靠性研究

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 步态分析 步态分析
• 可穿戴技术可穿戴技术

背景情况:

• 步行速度是一个关键的健康生物标志物,但目前的测量方法昂贵,需要监督.
• 带有惯性测量单元 (IMU) 的智能手机为步行速度评估提供了一个方便,可访问的替代方案.
• 之前的研究使用了托盘上装的IMU;智能手机IMU在口袋中的有效性尚不清楚.

研究的目的:

• 为了验证和评估基于智能手机IMU的步行速度测量的可靠性.
• 为了评估健康的年轻人和老年人的正常和双重任务行走的表现.
• 为了确定智能手机在子前口袋中放置时的可行性.

主要方法:

• 一个定制的智能手机应用程序记录了24名参与者的步态数据 (12名年轻人,12名老年人).
• 步行速度和步骤长度与GAITRite (黄金标准) 进行了比较.
• 基于系数的调整应用于步骤长度,以提高步行速度的准确性.

主要成果:

• 智能手机的步行速度测量显示与GAITRite测试对比有效.
• 协议的初始极限 (0.50 m/s) 和回归斜率 (1.68) 在调整后分别提高到0.34 m/s和1.00.
• 在实验室和家庭环境中都观察到卓越的测试重复测试可靠性.

结论:

• 智能手机IMU的倒置摆形方法对于步行速度估计是有效和可靠的.
• 步骤长度调整有效地消除了偏差,并改善了步行速度的准确性.
• 这种方法对不同的人口和环境具有前景,具有微调的潜力.