[發明專利]一種老年人平衡能力評定方法

在審

• 申請號: 201610931817.X
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN106618487A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 馬英楠;高星;趙鵬霞
• 申請（專利權）人: 北京城市系統工程研究中心
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種老年人平衡能力評定方法，其特征在于，本方法包括以下步驟：

A.根據老年人平衡能力測試量表對實驗對象進行分組，分為正常組、低風險組、中等風險組和高風險組共四組，通過足底壓力分布檢測系統檢測老人坐起時足底壓力分布，通過坐墊傳感器檢測老人坐起時的坐墊壓力；

B.老人行走在三維測力臺上，通過三維測力臺獲取老年人行走時步態的運動學參數，運動學參數包括足垂直方向的壓力和力矩、足前后方向的壓力和力矩、足內外側方向壓力和力矩；

C.對坐起時和行走時的足底壓力和力矩的樣本熵進行統計分析，找出各變量樣本熵間相關關系的顯著性差異,得出客觀評價標準；

D.將該客觀標準應用于對其他老年人的平衡能力的評定。

2.根據權利要求1所述的老年人平衡能力評定方法，其特征在于，在步驟B中，分別采集和分析老年左足和右足足底壓力和力矩數據。

3.根據權利要求2所述的老年人平衡能力評定方法，其特征在于，在步驟B中，三維測力臺的四個角上設有四個三維壓力傳感器，所述的三維壓力傳感器能夠檢測行走過程中左足內外側方向足底壓力LFx、行走過程中左足內外側方向足底壓力矩LMx、行走過程中左足前后方向足底壓力LFy、行走過程中左足前后方向足底壓力矩LMy、行走過程中左足地面垂直方向作用力LFz、行走過程中左足地面垂直方向作用力矩LMz、行走過程中右足內外側方向足底壓力RFx、行走過程中右足內外側方向足底壓力矩RMx、行走過程中右足前后方向足底壓力RFy、行走過程中右足前后方向足底壓力矩RMy、行走過程中右足地面垂直方向作用力RFz、行走過程中右足地面垂直方向作用力矩RMz。

4.根據權利要求3所述的老年人平衡能力評定方法，其特征在于，在步驟A中，足底壓力分布檢測系統能夠檢測坐起過程中左足地面垂直方向作用力LF、坐起過程中右足地面垂直方向作用力RF。

5.根據權利要求4所述的老年人平衡能力評定方法，其特征在于，在步驟C中，樣本熵的計算方法如下：

給定一個標準化的時間序列{x(j)；1≤j≤N}，其中N是序列數據點的個數。

第一步，構建長度為m的子序列(即模板向量)X_m(1)，X_m(2)，…，X_m(N-m)，其中X_m(i)＝{x(i+k)；0≤k≤m-1}；m為子序列的長度(即嵌入維數)。

第二步，計算向量X_i和任意向量X_j之間的距離：

d(X_m(i)，X_m(j))＝max{|x(i+k)-x(j+k)|；0≤k≤m-1，1≤i，j≤N-m，i≠j}.

第三步，計算任意向量X_i和任意向量X_j的相似概率：

$C_i(m,T)=\frac{n_i\left(m,T\right)}{N-m+1},i=1,\mathrm{...},N-m+1,$

其中n_i(m，T)是和向量X_i相似的向量的數目，其中相似定義為d(X_i，X_j)≤T，即X_i和X_j之間的距離小于T。T為指定的閾值(也稱為容忍度)。如果向量X_i和X_j之間的距離小于T，則與向量X_i相似的向量的計數增加1。在以上的相似匹配計數中，不包括向量的自我匹配計數。

第四步，計算平均概率：

第五步，嵌入維數增加1，重復前面四步計算

第六步，計算樣本熵：

為了計算足底壓力各個測度變量的樣本熵值SampEn(N,m,T)，首先需要選擇合適的N、m和T值。