智能服装预防老人跌倒

防跌传感器上的电子器件（从上到下，从左到右）系列接口连接器，膝关节压电传感器，脚踝加速度计，步态传感器，9伏电池，电量控制，膝关节压电传感器，脚踝加速度计，步态压电传感器

利伯曼和他的防跌智能鞋  

测试防跌智能鞋

　　生意社8月22日讯　据美国骨质疏松基金会估计，每年美国有30万人因跌倒造成骨折，其中24%的50岁以上的老年患者在发生骨折一年内死亡。许多患者即使得以保留生命，也会致残后在轮椅上度过余生。据美国疾病控制中心报告，每年有近1/3的70岁以上老年人有跌倒经历，这些跌倒的老年人中有1/4会受伤。因此，如何预防老人跌倒是一个重要的保健课题。最近，美国有两个课题研究小组在这方面有所突破，他们发明了一些可以预防老人跌倒的智能服装，一个研究小组发明的是智能鞋，一个研究小组发明的是智能裤。

　　检测老人平衡状态的智能鞋

　　麻省理工学院研究生利伯曼利用太空技术开发出一种防跌智能鞋，可以防止老人跌倒，从而避免引发灾难。在防跌智能鞋的鞋垫内装有一种能够检测穿鞋者平衡状态的传感器。医生可以利用其来收集患者数据，并在发现平衡变差时，告诉患者及时就医，以便在发生灾难性摔跤之前就得到医治。

　　利伯曼2007年夏天在美国航空航天局实习时，从事一个如何帮助宇航员从太空返回地球后恢复平衡的研究课题。当时他就想到平衡研究对老人有显著的应用前景。在航空航天局，对宇航员进行平衡检测需要一个像电话亭一般大的昂贵设备。利伯曼说，一片价值100美元的鞋垫就可以解决可携带性的问题，而且普通人也负担得起。他们发现平衡感有问题的人的一些特征，他们于是设计了装有6个压力传感器的防跌智能鞋，帮助采集数据以供分析。使用者可将鞋垫交给医生或专家进行分析，依此事前诊断出是否有失衡症状，以便提前治疗，预防摔跤等恶性事故。

　　目前防跌智能鞋还在测试阶段，离上市还有一段距离。利伯曼和福斯正在邀请老年人加入他们的实验以改善“压力-平衡特征辨识软件”。利伯曼估计实验需要100万美元，让鞋 垫上市还需花费三四百万美元。他们已经申请了专利，并正在申请联邦资助。一旦获得资助，利伯曼估计防跌智能鞋可在18个月内上市。

　　检测关节运动的防跌电子裤

　　美国弗吉尼亚理工大学的工程团队设计出一种电子裤，可帮助确定哪些老人具有高跌倒风险，从而有可能减少由于跌倒事故而受伤的老人数量。该校电子工程系教授汤姆·马丁和马克·琼斯设计的这种电子纺织裤，内嵌有数个电子标签，这些小小的印刷电路板内含有微控制器、传感器及通讯器件。

　　该装置由1个贴在腰间的9伏电池供电。在步行实验中，电子标签收集的数据被传送给一个单独的蓝牙电子标签，再由其通过无线方式将数据传输给一台主机电脑。研究人员通过比较两组测试人员的结果来测试这种电子裤的可行性。在这两组测试人员中，一组由9个健康人(青年和老年均有)组成，另一组则由4名有过跌倒医疗记录的老年人组成。参与测试人员在一台跑步机上以不同速度行走，同时传感器监测在6个关节处的局部扰动。这些局部扰动，譬如随步而变的踝关节和膝关节运动，在两个对照测试组间是不同的。根据两个不同参数(角速度和垂直加速度)，研究人员就能确定在不同步行速度下，哪个关节具有明显的不稳定性。

　　由于这种电子裤可以不受察觉地连接至远程医疗设施，将使老年人能够独立生活的时间更长，电子裤就是他的“保护神”。当电子裤检测到个体步态的不稳定性后，系统就能报知医疗设施及本人，提醒他们尽量避开不安全的路面。弗吉尼亚理工大学运动研究实验室主任瑟蒙·洛克副教授说，发展可穿戴式系统的主要问题之一是人们是否愿意穿用。舒适性和技术创新将是未来穿戴式系统设计的关键。研究人员表示，未来他们将为这一穿戴式系统增加更多的诊断功能，如量血压、测血液中的含氧量等。他们也正在研究设计其他人性化可穿戴式系统，如可佩戴在手腕上的珠宝状可穿戴式系统等。