Evaluation und Vergleich bestehender Sturzerkennungssysteme mittels einheitlicher Testmethodik

Abstract

Der Sturz und dessen Folgen stellen für Personen im hohen Alter ein großes Problem dar. Neben den direkten Konsequenzen (Verletzungen, Brüche, etc.) leiden die Betroffenen oftmals an den Folgen der Stürze.<br />Dies führt aus Angst davor oftmals zum sozialen Rückzug, der für eine weitere Erhöhung der Sturzgefahr sorgt.<br />Um Stürze frühzeitig zu erkennen, gibt es bereits eine Vielzahl an verschiedenen Sturzerkennungssystemen am Markt. Diese Systeme werden zwar von den jeweiligen Herstellern getestet, jedoch gibt es keine einheitliche Methodik, um die Sturzerkenner vergleichbar untersuchen zu können.<br />In dieser Diplomarbeit wurde dieses Problem aufgegriffen und eine einheitliche Testmethodik geschaffen. Dabei behandelt die Arbeit die folgenden Themen:<br />- Sturz im Allgemeinen (Gründe, Betroffene, Folgen, Sturzarten) - Typen von Sturzerkennungssystemen (Übersicht von verschiedenen Systemen und deren Funktionsweisen) - Methodik, um Sturzerkennungssysteme zu testen - Anwendung der Methodik und Evaluation verschiedener Systeme - Vergleich der Testmethoden und Ausblick Neben der allgemeinen Erarbeitung des Themas wurden die verschiedene Themen rund um das Thema Sturz abgehandelt. Dabei wurde mit Hilfe von Health Professionals eine Einteilung der häufigsten Stürze durchgeführt und daraus mögliche Sturzszenarien abgeleitet. Zusätzlich zu den Sturzszenarien wurden auch Aktivitäten des täglichen Lebens definiert, die ebenfalls wichtig für die Evaluierung der Systeme sind. Bei der Erstellung der Szenarien wurde großer Wert auf die Reproduzierbarkeit gelegt, um auch in Zukunft Tests mit gleichen Voraussetzungen durchführen zu können.<br />Im zweiten Teil der Arbeit wurde die erstellte Methodik auf mehrere, aktuell auf dem Markt befindliche Systeme getestet und eine Auswertung anhand verschiedenster Aspekte (statistische Merkmale, technische Merkmale und Usability-Eigenschaften) durchgeführt.<br />Die Arbeit schließt mit einer Zusammenfassung der Ergebnisse, einer kritischen Betrachtung der Methodik sowie einer Beschreibung wichtiger Funktionen für zukünftige Systeme ab.<br />

Falls and fall related injuries cause serious problems for older people. Besides the direct consequences (injuries, fractures ...) the concerned people can also have psychological problems as a result of the fall. The fear of falling often leads a concerned person to minimize his/her social activities which in fact increases the risk of falling because of the lack of movement.<br />Many different fall detection systems are available to detect falls as early as possible. They are built to send an alarm to care providers or relatives if the fallen person is not able to move or unconscious. The functionality of these systems is usually tested by the vendors but there are no standardized tests for fall detection devices.<br />The aim of this thesis is to create such a consistent and standardized methodology for testing fall detection devices. Therefore, the thesis covers the following topics:<br />- general description of the fall (reasons, target groups, outcome, fall types, ...) - description of different types of fall detection systems - creation of a methodology for testing fall detection devices - test of a few fall detection systems with the generated method - comparison of the test methods and future outlook Besides the general description of the fall, different related topics which affect the possibility of a fall are described. I have worked together with Health Professionals to categorize and rank fall scenarios and to create a set of common fall types. Moreover, seven Activities of Daily Living were defined to evaluate the different systems. While creating the scenarios the reproducibility was a main issue to be able to test systems in the future under the same circumstances.<br />In the second part of the thesis, the methodology was used with a set of common fall detection systems which are available on the market.<br />Additionally to the statistical tests (e.g. sensitivity, specifity ...) other properties like technical features and usability were analyzed.<br />The thesis ends with a summary and an interpretation of the test results, a critical observation of the used methodology and a description of important features for future generations of fall detection systems.