对微多普勒雷达的验证,用于在多方向视觉扰乱期间测量步态变化
Dario Martelli1, M Mahbubur Rahman2, Sevgi Z Gurbuz2
1Department of Orthopedics and Sports Medicine, Medstar Health Research Institute, Baltimore, MD, United States.
Gait & posture
|August 22, 2024
概括
无线电频率 (RF) 传感器显示出远程行走监控的前景. 虽然射频传感器准确地测量平均步态参数,但它们在测量步态变化的准确性需要进一步研究,特别是在平衡挑战期间.
科学领域:
- 生物力学和运动控制
- 可穿戴技术和传感器开发
- 老年学和现场衰老技术
背景情况:
- 步行参数及其可变性是运动性能和跌倒风险的关键指标.
- 持续远程监测步态对于评估跌倒风险至关重要,特别是在老年人群中.
- 无线电频率 (RF) 传感器为持续步态评估提供了一个有希望的非侵入性解决方案.
研究的目的:
- 为了验证基于微多普勒 (μD) 签名的基于射频的步态指标,与黄金标准的运动捕捉系统对比.
- 评估基于射频的步态指标对由多方向视觉干扰引起的步态变化的敏感性.
- 探索RF传感器在自然环境中远程,低成本的步态监测的潜力.
主要方法:
- 15名参与者在虚拟环境中进行了地面行走,视觉中侧 (ML) 和前后 (AP) 乱.
- 采用光电子运动捕获系统和单个射频传感器来收集步态数据.
- 包括步骤时间 (ST),步骤速度 (SV) 和步骤长度 (SL) 在内的关键步行参数,以及它们的可变性,被提取并分析了并发有效性和对干扰的敏感性.
主要成果:
- 基于射频的步态指标显示出良好的至极好的可靠性 (ICC > 0.886).
- 平均步行参数 (SL,SV,ST) 在射频传感器和运动捕捉之间显示出良好的一致性,射频值系统地较低.
- 步行变化参数表现出差到中度的一致性,RF值系统地更高;RF传感器对检测ML扰动期间变化增加的敏感性较低.
结论:
- 基于射频的微多普勒特征为评估平均时空步行参数提供了有效和可靠的方法.
- 来自射频传感器的步态变化测量需要谨慎的解释,因为与移动捕捉相比,一致性和灵敏度较低.
- 这项研究是向开发负担得起的RF传感系统的基础步骤,用于远程步行监测,以支持现场衰老.
