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摔倒检测:数字健康正积极寻找新方式来保证老人安全 | 硅谷最新

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前言:

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对于65岁以上的人来说,摔倒会是严重的健康风险。美国疾病控制与预防中心(CDC)的数据显示,每年有300万老年人因摔倒受伤被送到急诊室进行治疗,而每四名老年人中就有一人摔伤。

但是防止跌倒的选择非常有限。长期以来,标准的护理方法是“个人应急响应系统”(简称:PERS设备)——一种挂在脖子上的吊坠。吊坠上面有一个按钮,老年人可以按下按钮与呼叫中心或紧急服务机构取得联系。新型的PERS设备, mPERS,可以在室外佩戴,有些设备为了甚至可以自动检测摔倒,以防当事人无法按下按钮。

然而,这些设备远远不是最理想的解决方案,特别因为它们为使用者贴上了标签。包括老年人在内的大多数人,都会把这些设备与1987年著名的LifeCall广告中的老妇人联系起来,广告中的老妇人无助地呻吟着“我跌倒了,起不来了!”

Vayyar公司正在研究摔倒检测的新技术,他们的商务合作经理Noga Barpal告诉MobiHealthNews:“没有人愿意承认他们会有摔倒的风险。当你戴着某些东西的时候,你就像在告诉别人‘我可能会摔倒,所以我才戴这个吊坠’。这对任何人来说都不好。”

最近,数字健康领域正加倍努力,希望创造出一种没有标签,并且积极主动地检测甚至预防跌倒的新方案。

Apple Watch

也许近期苹果公司(Apple)加入摔倒检测技术的举动最引人注目,该公司去年宣布将在Apple Watch Series 4中加入摔倒检测功能。但是这一声明在某种程度上被Watch的心电图(ECG)功能的掩盖。

那时,苹果公司的COO Jeff Williams 说:“这很有趣。检测摔倒也许看上去像是一个很直接的问题,但是它需要大量的数据与分析。我们从上千人中采集资料,并在真实的摔倒案例中捕捉数据。”

准确来说,苹果公司与一些运动障碍诊所及员工的家人朋友合作,在发布这项功能之前,收集了2500人2万5千天的数据。

如果用户在设置时告诉Apple Watch自己已经超过65岁,该功能就会自动开启。当它检测到摔倒时,在设备上首先会显示一个通知。如果出现错误警报或者用户摔倒后可以爬起来,他们可以取消警报。如果没有取消警报,手表会自动拨打紧急服务电话。然后,当电话接通时,手表会大声播放用户位置的语音信息。

苹果公司告诉MobiHealthNews,这对于一个在世界各地通用的设备来说并不容易,它甚至可以根据呼叫的急诊室的所在位置,用当地语言播放信息。

苹果公司说,这项让摔倒检测变得更完善的技术——高保真度传感器与保证传感器和算法持续运行的计算机处理能力——直到最近才真正出现,这也是摔倒检测功能直到Series 4才首次出现的部分原因。另一个原因是苹果公司花了很长时间来完善这个算法,这样它才不会被某些特技动作或者网球等一些运动动作误导,这些动作对于传感器来说就像摔倒。

Williams在去年宣布时说:“当你被绊倒时,身体会自然地向前倾,手臂也会向前支撑自己。然而,如果你滑倒了,手臂会自然向上运动。这些是理想状态下Series 4最适合识别的动作。有了新的加速器和陀螺仪,Apple Watch可以分析手腕的轨迹和碰撞加速度,确定用户什么时候摔倒。”

FallCall Solutions

在苹果公司宣布摔倒检测功能之前,一家名叫FallCall Solutions的新公司就在努力为Apple Watch创造摔倒检测软件。

FallCall的CEO Shea Gregg 告诉MobiHealthNews :“FallCall Solutions的发明来源于我作为一个创伤外科医生在工作中内心受到的冲击。大部分来创伤诊室接受治疗的都是65岁以上的人,他们摔倒了,并且因为心房颤动及其他原因,通过血液稀释剂等方式进行血液抗凝……那是2015年,正是智能手表开始出现的时候,那时最吸引我的手表就是Apple Watch。”

Gregg的设想是为Apple Watch开发一款能够区分高机制与低机制摔倒应用程序。他的团队本来可以开发一种高机制摔倒检测准确率高达90%的算法,但他们遇到了一个问题。

Gregg说:“我们在WatchiOS系统上碰壁了,因为我们无法在一个设备上7天24小时不间断地运行摔倒检测程序。原因是,当Watch应用程序在前台打开时,它可以连续运行,并且有效检测摔倒。但当你关闭应用程序时,这个应用程序会和音乐、电话等所有东西共用操作系统的处理时间。我们最后决定不发布这个程序,因为它不能提供连续的摔倒检测。”

相反,这个团队为iPhone和Apple Watch设计了包含摔倒反应功能的软件,却没有摔倒检测。Gregg说,它比苹果的内置系统更有优势,因为它允许人们对升级进行设定,可以选择打电话给朋友、家人,或者指定的中心,而不是直接拨打紧急服务热线。

“所以,我们并没有给911系统带来过多的负担,而是使用了电子联系中央监控的方法,我们鼓励人们进行尝试,逐渐适应这个功能。相反,事情很可能变成‘天呐,我打到911了,我正在和警察通话。’这有些吓人,尤其对于老人或者看护人来说。”

Gregg说苹果的声明让人沮丧却又令人信服,但是他的团队正在努力推出一款摔倒检测app,可以供Apple Watch和使用WearOS的安卓设备使用。这款app还会与Siri结合,这样用户可以设定手表,让Siri对于“你好Siri,我摔倒了”之类的语言进行回应。

Gregg认为手腕是摔倒检测的最佳位置,避免PERS标签的最佳方法就是把它植入已有的流行设备中,这种做法还有一个好处就是避免老人再去学习不同的技术。

他说:“移动PERS可以完美地完成这个任务,它们可以求救,但是如果你在手腕上佩戴就可以,为什么还要携带各种不同的设备呢?它是自动的、智能的,我相信这将成为未来的主要解决方案。”

手腕之外

虽然每个接受采访的人都认为吊坠已经过时了,但是并不是所有人都觉得手腕是个好地方。比如Vayyar发明了一种壁挂式设备,它使用基于雷达的3D成像技术监测摔倒情况,并且不会侵犯用户的隐私。

现在,这款放在浴室使用的Walabot Home设备正在售卖。Barpal说80%的摔倒都发生在浴室,而在那里,无论是吊坠还是Apple Watch都不方便使用。

她说;“很多时候当人们夜里去浴室的时候,都会有摔倒的风险,而那时他们往往不会记着戴上吊坠。”

Vayyar现在正努力将这种设备应用到房屋里的其他房间,并且还希望将它的功能可以扩展到其他引发健康问题的行为检测中。

助听器市场中的知名企业Starkey听力科技公司,最近开始将摔倒检测技术融入其高端产品中,比如连接Livio AI的助听器。

Starkey的CIO David Fabry博士告诉MobiHealthNews:“感应器距离耳朵越近,就越接近实际的前庭系统。所以我们认为,把摔倒检测器放入耳朵是个好主意,因为它接近掌握平衡的末端器官。具体对摔倒检测来说,在靠近耳朵的位置放置两个感应器是最好的方法。”

助听器已经是老年人常用的设备之一,并且为了听清楚,他们几乎不会像随意放置Apple Watch一样取下助听器。但是另一方面,助听器和PERS吊坠一样有接受和标签的问题。

Fabry认为在助听器中加入摔倒检测之类的功能,可以实际解决这个问题,同时还可以让人们都能买得起这个设备。

他说:“我们可以看到,装饰性是助听器需要考虑的问题之一,另一个问题就是它的功能和实用性能。我们可以通过改善性能和听力障碍者的使用,减少助听器的标签性。接受率更高就会有更多人使用,这时经济的规模效应就会显现。我们可以减少标签效应,让助听器也很潮流。反过来,在市场销售的设备数量会增加,成本也会相应降低。”

与苹果公司一样,Staykey也在等待科技跟上这个想法。将助听器或摔倒检测装置的处理和功率要求降到最低是一项艰巨的任务;将两者合并到一个产品中则是更高层次的技术挑战。

从摔倒检测到摔倒预防

尽管摔倒检测技术正向新领域迈进,完美的解决方案仍然没有被我们掌握。但在人工智能和大数据的世界里,它并非天方夜谭。上述的这些设备已经收集了很多关于摔倒迹象的数据,许多人认为我们已经到了一个新阶段:设备可以干预、防止人们摔倒。

Fabry认为助听器可以在关键时刻通过提供警告甚至训练完成这一任务。

他说:“我们知道很多人都是失去对于肌肉的控制能力后开始有摔倒的风险,因此如果他们想坐在椅子上,仅仅从站到坐的缓慢移动,他们的控制能力也会比没有平衡障碍问题的人更弱。我们能做的就是想办法,估量这一动作,并且训练他们,就像理疗师或听力学家在前庭康复过程中采取的方法一样……就是在这里,我们最早意识到了从摔倒检测到摔倒预防的重点转变。”

苹果拒绝就是否正在研究预防措施进行评论。但该公司由于数据隐私方面的强硬立场将会在某些方面处于不利地位。苹果公司说,他们并没有从摔倒检测功能,或是整体功能中,收集任何训练数据。为了用户的利益,这些数据都存储在本地,用户可以选择是否将这些数据共享给他们的看护人。

在过去的这些年中,对于摔倒预防的努力涵盖了增强现实应用到智能鞋袜等方方面面。谁都不知道这项技术最终会变成什么样子,只希望在未来不会再有人说“我摔倒了,爬不起来了!”。

原文链接:

原文作者:Jonah Comstock

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标签: #跌倒检测装置