18、基于惯性传感器的10米步行测试平均步行速度估计：健康受试者的验证测试

基于惯性传感器的10米步行测试平均步行速度估计：健康受试者的验证测试

1. 引言

下肢运动功能，如坐立和行走，对日常生活活动至关重要。独立的日常生活和社会参与也依赖于下肢运动功能。因此，肌肉无力的老年人或瘫痪患者需要进行康复训练，以改善或恢复他们的运动功能。

在下肢运动功能康复中，治疗师通常通过10米步行测试、定时起立行走测试（TUG）等，通过测量任务时间、计算步数或观察任务期间的动作来评估运动功能水平。用秒表测量10米步行时间计算出的平均步行速度，在临床上被广泛用作评估参数或结果指标。然而，治疗师在使用秒表测量步行时间的同时，还要计算步数和观察动作，以进行动作的定性评估和确保行走安全，这并非易事。

由于大多数运动障碍受试者的步态稳定性较低，评估步行过程中步幅的变化可能会很有用。此前已经开发出了一种使用附着在足背的惯性传感器来估计每个步幅长度的方法，同时也可以从同一惯性传感器测量的信号中估计步行过程中的足部倾斜角度和步态事件时间。而用秒表测量的10米步行测试中的平均步行速度在临床上被广泛使用，因此，本研究旨在使用附着在足部的惯性传感器来估计平均步行速度。由于10米步行测试被证明优于4米测试，本文研究了一种在10米步行测试中，使用惯性传感器估计稳态步行平均步行速度的方法。

2. 平均步行速度的估计方法

平均步行速度估计的流程如下：
1. 检测10米步行测试中测量的每个步幅，并计算其步幅长度。
2. 从检测到的步幅中移除前2个（S1和S2）步幅。
3. 计算第3个步幅到步行距离达到10米的步幅之间的平均步行速度。

下面是具体步骤的详细介绍：

2.1 步幅检测