科创中国

行业领域

生物与新医药技术

需求背景

随着年龄的增长和机体的衰老，人们特别是老年人的生活和健康都会受到严重影响，跌倒就是“罪魁祸首”之一。跌倒是指突发、不自主、非故意的体位改变，倒在地面或比初始位置更低的平面上。跌倒在老年人群中非常普遍，严重影响了老年人的身体健康和独立生活能力，并造成了老年人心理上的压力和恐惧。跌倒往往会对老年人的身体带来巨大的损害，有时造成的后果对老年人来说甚至是致命的。据统计，90%的髋部骨折是由跌倒引起。髋骨骨折主要包括股骨骨折和股骨转子间骨折两种，人类的股骨大转子仅位于臀部后外侧皮下，缺乏软组织保护，呈长方形，其后上面无任何结构附着，位于股骨颈的后上部。大转子的位置表浅，因而直接暴力引起骨折的机会较大。老年人在侧后方跌倒时，往往是一侧髋部首先着地，同时存在大腿内收，这时候大转子部位会更加突出。由于该部位缺少软组织缓冲，这样就会使股骨大转子区域直接触地受力，出现股骨转子间骨折。因为股骨颈有向前12-15度的前倾角，跌倒时如果股骨大转子受力部位较广泛且没有发生股骨转子骨折，那么暴力就会沿股骨颈向上传递，将上半身重力和地面的撞击在股骨颈部位形成剪力，从而发生股骨颈骨折，特别是患有骨质疏松的老人极易发生此类骨折。

需解决的主要技术难题

此技术需解决:

1.目前跌倒防护装置一般采用穿戴式设备，这种穿戴式设备必须要穿在身上，在冬天老人穿衣较多，固定内衣里会给老人带来行动不便，夏天又会闷热，舒适性得不到保证，对那些尿失禁患者护理障碍等影响了老人长期穿戴更是不便

2.对于采用气囊的人体保护装置，气囊较大就意味着会有较大的体积和质量，这必然会给行动本来就不便、体质较弱的老人带来不便或负担，对侧后跌倒时最先着地的髋骨保护不佳，不能解决老人面临的最普遍的问题

3.目前的跌倒判断装置大多主要是依靠加速度来判断跌倒事件的发生，但人体运动非常复杂，依靠较少或单一的人体运动姿态信息来预测跌倒的可靠性不高，当人体跌倒而未能判断出时，就起不到保护效果，当人体没有跌倒而做出误判断时，必然给穿戴者带来不便。

期望实现的主要技术目标

a 采集到的人体倾斜角直接由磁传感器读出(人体倾角定义为人体与水平面的夹角，其中，人体站立时约为90°，平躺时约0° )

b 人体的合成加速度Acc阀值在5-7m/s之间，合成角速度Gyr阀值在3_5deg/s之间，倾角阈值在65° -75°之间，当经过处理模块134计算后的人体预跌倒信息，同时满足合成加速度Acc小于加速度Acc阈值、合成角速度Gyr大于角速度Gyr阈值、倾角小于倾角阈值

c 压力传感器检测到的气压将异常小于正常状态，此时，提醒用户对该装置进行检查，提高了系统的安全性

需求解析

解析单位：天津市滨海新区 解析时间：2023-02-06

吴正斌

天津中科先进技术产业有限公司

总经理

综合评价

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