用“算法”防止老人跌跤!中科院深圳先进院开发防跌倒领域独角兽技术_腾讯新

2021-06-22 23:00:04 信安智囊 5

年轻人摔一跤可能没什么,

但跌倒对老年人来说,

可能是致命的。

在我国,跌倒是 65 岁以上老年人

因伤害死亡的首位原因。

年龄越大,

发生跌倒并因此受伤或死亡的风险越高。

在中科院深圳先进院的一间实验室中,经常上演特殊一幕:在铺着厚厚海绵垫的房间中,设置了湿滑、上下楼梯、绳子障碍等各种场景,科研人员们要做的就是:不断地摔倒。

看似难以理解的行为,

要解决的却是无比严肃的问题:

预防老年人跌倒。

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近日,团队负责人、中科院深圳先进院研究员赵国如告诉记者,经过十余年研发,他们目前已建立了智慧防跌倒三重干预解决方案,并建立了“防跌倒技术”专利池。

“跌跤”是老年人大敌

今年5月,国家统计局发布的第七次全国人口普查数据显示,我国65岁以上老人已超1.9亿,积极应对人口老龄化成主要任务之一。其中,预防跌倒是基本养老服务体系建设的盲点和难点。

为什么“跌了一跤”会是老年人的“大敌”?

赵国如表示,由于骨质疏松等原因,40%-70%的跌倒,会对老年人造成不同程度的伤害。“比如常见的髋部骨折,要求长时间卧床休养,伴随而来的肌肉萎缩、关节挛缩等一系列并发症,使之成为继心脑血管疾病和肿瘤后的第三大老年人‘杀手’。”他告诉记者。

除了生命威胁,

跌倒后所产生的医疗费用也不容忽视。

据统计,

我国每年用于跌倒的

直接医疗费用超过100亿元,

间接费用更高达3-5倍。

事实上,在国际疾病分类第十版中,已经将跌倒归为疾病的一种。“这种疾病特殊在风险评估难度较大。目前,绝大多数医院也没有设立防跌倒门诊。”赵国如说。

为此,团队研发了一系列产品,分别针对跌前预警、跌中防护和跌后监护,力图让老年人不再被跌倒所困。

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中科院深圳先进院研发的防摔倒产品。

自主研发防跌“三部曲”

据赵国如介绍,产品的核心技术在于算法。为此,需要大量数据和试验作为支撑,“研究初期,我们征集不同年龄和体型的志愿者,包括团队成员亲自上阵,利用自主研发的人体传感器,模拟了上万次的不同跌倒场景,收集了大量数据。”他表示。

基于此,团队研发出一套计算机化的跌倒风险定量筛查系统,对于易跌老年人,能快速将其分为低、中、高风险三类,并针对不同类型,开发出防跌“三部曲”。

第一步

首先,针对中低风险易跌人群,团队自主研发了穿戴式跌倒预警器,老年人佩戴在腰上,进行一些危险动作时,预警器会振动并发声,提醒其不要再重复类似动作。团队工程师宁运琨表示,预警器有两个难点:第一是精准识别危险动作,减少误报;第二是迅速触发预警。

据悉,团队的算法识别准确率已达到93%以上,这也是国际上率先实现跌前主动预警的产品。

第二步

其次,针对高风险易跌倒人群,团队基于微机械自动充气防护技术,研发出跌倒髋部仿生防护气囊,即在跌倒发生瞬间,自动弹出气囊,对髋部进行缓冲防护。显然,这一步要考验跌倒的精准预测和气囊的及时弹出。据宁运琨介绍,人从跌倒到倒地需要0.5-0.6秒,而防护系统从预测跌倒到气囊充气弹出,整个过程在0.3秒以内。

事实上,2009年,日本千叶大学率先设计出穿戴式防跌倒气囊,开启了全新篇章。此后,美国、以色列等国的公司先后进行了相关研究。但是成本较高、灵活性较差、佩戴沉重等问题,导致市场接受度不高。“做老百姓用得起的防跌气囊”,是团队的愿景。

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第三步

第三,针对已经发生的跌倒事件,团队构建了基于云技术的跌倒远程监护管理平台,实现被监护人和监护人端实时互联互通,响应时间在30秒以内。

目前,团队产品已在解放军总医院、深圳市罗湖医院、深圳市第二人民医院等临床试用,服务上万人。团队相关研究已申请国内外专利140项。

“做出老年人防跌倒领域的独角兽技术。”赵国如向记者分享了团队的目标。

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