跌倒检测系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于检测用户的跌倒的跌倒检测系统，并且尤其涉及一种还使得用户能够在非临床环境中快速且容易地估计他们的跌倒风险的跌倒检测系统。
【背景技术】
[0002]跌倒是对老年人而言最大的健康风险之一。年龄在65岁以上的老年人中的约三分之一每年至少跌倒一次。
[0003]这些跌倒中的许多是能够通过对跌倒风险的早期识别以及对有效且针对性的跌倒预防程序的应用而避免的。尤其地，包括平衡训练、肌肉增强以及行走规划的基于家庭的跌倒预防锻炼计划已经显示在减少跌倒的发生上是有效的。
[0004]因此，对用户进行跌倒风险评估以识别处于高跌倒风险的那些人，并且为用户量身定制针对跌倒预防计划而选择的锻炼，以使它们在减少跌倒风险上的益处最大化。
[0005]在一些情况下，跌倒风险评估能够通过用户填写调查问卷以提供对他们的跌倒风险的主观估计来进行。例如，用户能够在网站WWW.1earnnottofal1.com上填写“评述您的风险”调查问卷。对调查问卷的答案能够被用于提供反馈，反馈的形式为用于使跌倒风险最小化的建议和推荐的锻炼。
[0006]在其他情况下，护理者或健康护理专业人员能够通过进行对体能的客观评估来提供对跌倒风险的好得多的估计，该客观评估能够基于例如行走(包括对用户的步态的评估)、力量、平衡(包括静止站立)和反应时间。一种具体的评估涉及“坐立”(STS)转变，其能够被用作力量和平衡性的度量并且因此用作对跌倒风险的度量。在该评估中，测量用户在从坐姿站起时施加的力量。其他的评估包括计时起立行走(TUG)测试，在该测试中用户从椅子上站起，行走一定距离并返回椅子。用户在这么做时所花时间是对其跌倒风险的度量。更为详尽的评估包括生理曲线评估(PPA)，在生理曲线评估中评价多种特性的集合。
[0007]然而，为了客观地确定跌倒风险，要求人们定期到通常昂贵的专用硬件和临床医师所处的诊所去。这种评估跌倒风险的方式成本较高。进行并遵守预约的需要导致用户的低监测/观察率。在许多情况下，人们仅仅在已经发生跌倒之后第一次到诊所去，并且有可能的是，跌倒预防计划的更早应用可能已经预防了该跌倒的发生。
[0008]因此，合乎期望的是能够在用户在他们的家庭环境中的同时，获得对用户的跌倒风险的客观测量，无需来自护理提供者或健康护理专业人员的辅助或是对他们的拜访。然而，个人并不想要购买需要被安装在家里的庞大且昂贵的专用硬件，例如相机系统、跑步机或测力板。此外，应当避免个人必须设置复杂的测试环境的需要。
[0009]提供收集日常行为的长期移动数据并从该长期移动数据计算跌倒风险的设备是本领域已知的。例如US 2012/0119904描述了对计步器的使用，计步器监测患者在一天期间所走的步数。然而，该信息是在自由生活条件下收集的，并且该信息因其在很大程度上取决于环境挑战(例如台阶)和个体的移动意愿而在确定跌倒风险上的有用性是有限的。此夕卜，不能够准确地捕获关于使得个体能够对未预见的事件(例如姅倒)做出充分反应以防止跌倒的体能的信息。另一问题在于，需要收集大量数据，这意味着由于设备必须长时间地收集并存储和/或处理数据而需要大的电池。
[0010]因此，存在着对于这样一种系统和方法的需要，所述系统和方法在确保用户佩戴或携带的设备保持大体上无干扰并且不会导致用户必须携带或佩戴额外的硬件的同时，使得用户(和/或远程的临床医师)能够快速且容易地估计用户在家中或其他非临床环境中的跌倒风险。
【发明内容】
[0011 ] 许多处于跌倒风险中的个人携带或佩戴跌倒检测设备，该跌倒检测监测他们的移动并确定跌倒在何时已经发生。当检测到跌倒时，该设备能够触发警报和/或联系呼叫中心(在一些情况中经由在用户家中的基本单元)以请求对用户的帮助。
[0012]根据本发明，用于确定用户的跌倒风险的功能和跌倒检测功能被并入到单个跌倒检测系统中。这是有利的，因为能够使用利用在跌倒检测设备中常见的传感器获得的测量结果来确定对跌倒风险的估计，减少了用户携带额外的硬件的需要。
[0013]为了获得对跌倒风险的度量，用户必须在佩戴或携带用户设备的同时执行某些移动或锻炼。该设备(或与该用户设备相关联的基本单元中的处理单元)根据由在用户设备中的(一个或多个)传感器获得的对用户的移动的测量结果来分析这些移动或锻炼的性能，并且因此确定跌倒风险。
[0014]尽管可以有可能通过分析移动测量结果来自动检测这些移动和锻炼，但是在这种情况下必须连续收集并处理移动测量结果。此外，即使在检测到移动或锻炼时，也不能够确定用户的意图，该意图在确定实际跌倒风险时可能是重要的。例如，在执行用于确定跌倒风险的不受监督的锻炼或移动时，用户可能被要求尽可能快地或尽可能久地执行该锻炼或移动，即以便测试用户在执行这些锻炼时的体能。然而，那些移动或锻炼也可以发生在用户的日常活动期间，但是用户将不试图例如尽可能快地或尽可能久地执行它们。在这种情况下，基于对在日常活动期间的那些移动或锻炼的分析对跌倒风险的估计可能导致对用户的跌倒风险的不准确的估计。
[0015]为了解决这些问题，该系统被配置为接收来自用户的指定一时间段的指示，在该时间段中他们已经或将要执行与估计跌倒风险相关的锻炼或移动。这避免了系统要连续分析移动测量结果以识别用户已经在何时执行了指定的移动或锻炼的需要，因此减少了力量消耗，并且还提供了对用户要执行用于估计他们的跌倒风险的移动或锻炼的意图的指示。
[0016]因此，根据本发明的第一方面，提供一种跌倒检测系统，所述跌倒检测系统包括用户设备，所述用户设备包括用于测量用户的移动的一个或多个传感器；并且所述系统还包括处理单元，所述处理单元被配置为以第一模式和另一模式操作，在所述第一模式中，所述处理单元处理测得的移动以确定所述用户是否已经跌倒，在所述另一模式中，所述处理单元处理在用户指定的时间段期间获得的测得的移动以确定所述用户跌倒的风险。
[0017]在优选的实施例中，所述处理单元被配置为检测来自所述用户的第一输入，所述第一输出指定所述时间段的开始，在所述时间段期间所述用户将执行被用于评估跌倒风险的一种或多种锻炼和/或移动。
[0018]优选地，在检测到来自所述用户的所述第一输入时，所述处理单元被配置为以数据收集模式操作，在所述数据收集模式中测得的移动被存储在存储器模块中以用于当所述处理单元以所述另一模式操作时由所述处理单元使用。
[0019]在一些实施例中，在检测到来自所述用户的指定所述时间段的所述开始的所述第一输入时，所述处理单元还被配置为启动计时器。在这种情况下，所述处理单元优选地被配置为当所述计时器到达预定值时，重新开始以所述第一模式操作。
[0020]在备选的实施例中，所述处理单元被配置为在检测到来自所述用户的指定所述时间段的结束的第二输入时，重新开始以所述第一模式操作。
[0021]在一些实施例中，所述处理单元被配置为在检测到来自所述用户的第三输入时，以所述另一模式操作。
[0022]在一些实施例中，所述系统还包括受所述处理单元控制的显示器，所述处理单元被配置为经由所述显示器向所述用户提供针对一种或多种锻炼和/或移动的指令，所述一种或多种锻炼和/或移动用于由所述用户在所述处理单元以所述数据收集模式操作的同时执行。
[0023]在一些实施例中，所述处理单元被配置为基于针对所述用户的先前确定的跌倒风险来调整针对所述一种或多种锻炼和/或移动的所述指令。
[0024]优选地，所述处理单元被配置为在以所述数据收集模式操作的同时，继续处理所测量的移动以确定所述用户是否已跌倒。
[0025]优选地，所述处理单元被配置为如果在所述处理单元以所述数据收集模式操作的同时确定所述用户已跌倒，则切换到以所述第一模式操作。
[0026]在一些实施例中，所述系统还包括以下中的任何:(i)被连接到所述处理设备的按钮或按键，其用于由所述用户按下以提供(一个或多个)输入；(ii)被连接到所述处理设备的显示器，所述处理设备经由所述显示器呈现包括用于由所述用户选择以提供(一个或多个)输入的选项的图形用户界面。
[0027]然而，在优选的实施例中，所述用户通过利用所述用户设备执行预定义的手势或移动来提供输入，并且其中，所述处理单元被配置为处理测得的移动以检测所述用户是否已经利用所述用户设备执行了预定义的手势或移动。
[0028]在一些实施例中，所述预定义的手势或移动包括以下中的任何:摇晃所述用户设备、翻转所述用户设备、以圆周运动或以8字形运动移动所述用户设备。
[0029]优选地，所述处理单元被配置为使得当以所述另一模式操作时，所述处理单元处理在所述用户指定的时间段期间获得的测得的移动以识别所述用户是否已经执行了被用于评估跌倒风险的一种或多种移动和/或锻炼，并且如果识别出移动或锻炼，则所述处理单元评价所述用户多好地执行了所述移动或锻炼以确定所述用户跌倒的风险。
[0030]在一些实施例中，所述处理单元被配置为基于所确定的所述用户跌倒的风险来向所述