人体平衡能力定量评估方法研究

发布时间：2019-07-18 11:35

【摘要】：老年人平衡能力下降会增加跌倒风险,严重时导致身体伤害,并降低其生活质量。随着我国老龄化程度加深,该问题进一步凸显,如何有效防治老年人跌倒已成为目前亟需解决的课题。对老年人平衡能力准确评估是预防跌倒的有效手段之一。然而,目前临床上常用的多为主观性的量表工具,尚缺乏客观、定量的平衡能力综合评价方法。为此,本文分析了人体平衡系统的生理基础,提出了基于静态平衡、动态平衡和反应性平衡三方面综合评价的研究方案,以建立定量的评价指标。具体完成了以下工作：(1)基于站立身体摆动的静态平衡测试方法研究。研制了身体摆动测试平台；研究了站立身体摆动的压力中心(Center of Pressure, COP)信号的时、频域参数与年龄的关系,并通过主成分分析消除冗余信息参数,提取了总体COP平衡指标等4项静态平衡特征参数。(2)基于步态的动态平衡测试方法研究。研制了测试步态运动学参数的电子步道系统；研究步态参数与年龄的关系,发现步速、步频、右支撑相、右步长和支撑相对称度等6项指标能有效反映动态平衡特征。(3)基于越障测试的反应性平衡测试方法研究。提出了虚拟障碍物和电子步道相结合的越障测试技术,解决了传统越障测试存在的安全性和客观性问题；提出了自适应的ART策略,解决了越障难度受步速影响的问题；通过对越障测试的特征提取,得到越障得分作为有效的反应性平衡指标。(4)基于效用函数综合评价技术建立综合平衡指标研究。对特征参数同度量化后以幂平均为合成模型,以Berg评分为准则建立了平衡能力的最优综合指标；对该指标进行的有效性评价结果表明建立的综合指标能够有效反映平衡能力。本文主要创新点如下：(1)提出了从静态、动态和反应性平衡三个维度综合定量评价平衡能力的方法,并探索性地建立了综合平衡评价指标,为临床疗效评估和康复指导提供了一种新颖、有效的平衡能力定量评估技术。(2)提出了虚拟障碍物和电子步道相结合的越障测试技术,实现了在平地上进行个性化的步态及避障测试方法,避免了跌落伤害的隐患,解决了现行基于跑步机的越障测试存在的安全性问题。(3)提出了自适应的可用反应时间(Available Reaction Time, ART)确定策略,实现了标准化的越障测试,解决了个体测量中越障难度受步速约束的问题,消除越障难度受步速的影响。通过本文研究建立了一种客观、定量的平衡能力综合评价方法,待进一步完善后,可用于预测和评估老年人群的跌倒风险。
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图片说明：图１．２人体站立姿势描述图的早期测量方法［３８］逡逑这种方法存在较大的误差，，首先重记位置难Ｗ确定，腰部的冕动不能真实地反映重成＇逡逑
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图片说明：获取如跨步长、步速、支撑相、摆动相、步频等参数，但不能获取步宽、足偏角等其他重逡逑要参数，并且对传感器佩戴位置的精度要求较高，否则导致参数测试不准确。王维步态分逡逑析主要是对受试者摄像，然后通过图像分析，计算步行参数，如图１．３所示。然而，这种逡逑技术过于复杂，且成本同样过于巧贵，难Ｗ向社会推广使用。逡逑巧，逦：：：．三，：逡逑Ｉ苗栜灥．．Ｖ卞义希ュ澹巍鼍丈埽桑簦澹危㈠危瘈rr-逦＇邋’？逡逑图１．３步态分析设备口３］逡逑２）步态的特征参数逡逑无论何种设备，其目的都是准确、定量测量描述步态基本特征的参数，这些步态参数逡逑主耍是时空参数，包括步长、跨步长、步宽、支撑相、摆动相、步速、步频，足偏角等，逡逑其中一些参数有左右下肢之分，如左支撑相，右支撑相。在步态参数与平衡能为的关系研逡逑究中，Ｂａｅｚｎｅｒ等人提出将步频、步长、跨步长、步长、踪步长的变化量和双支撑相时间６逡逑个参数的累加和定义为步态失调指数（Ｇ址Ｄｉｓｏｒｄｅｒ邋Ｓｃｏｒｅ
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R443

【参考文献】