Mobile Gait Analysis : From Prototype towards Clinical Grade Wearable

Mobile Ganganalyse: Vom Prototyp in Richtung klinisch anwendbarer systeme

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus4-107620
  • The aim of this thesis is to move mobile gait analysis systems based on inertial sensing closer towards clinical grade wearable devices. Such devices are envisioned to be used in everyday clinical practice for objective gait assessment under supervised conditions as well as for remote monitoring of gait in real-life environments. Such applications, however, require clinical grade of the wearable device established through clearance by the authorities and this process needs to be based on scientific research. The present thesis moves towards this aim in three main areas: Benchmarking methodological choices in foot trajectory reconstruction, extending the stride parameterization withThe aim of this thesis is to move mobile gait analysis systems based on inertial sensing closer towards clinical grade wearable devices. Such devices are envisioned to be used in everyday clinical practice for objective gait assessment under supervised conditions as well as for remote monitoring of gait in real-life environments. Such applications, however, require clinical grade of the wearable device established through clearance by the authorities and this process needs to be based on scientific research. The present thesis moves towards this aim in three main areas: Benchmarking methodological choices in foot trajectory reconstruction, extending the stride parameterization with kinetic features and reducing the assumption set current mobile gait analysis systems are built upon in order to widen the scope of gait disorders these systems can be used in.show moreshow less
  • Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, mobile Ganganalysesysteme basierend auf Inertialsensorik in Richtung klinischer Anwendbarkeit zu führen. Solche Geräte sollen sowohl im klinischen Alltag zur objektiven Gangbeurteilung unter kontrollierten Bedingungen, als auch außerhalb des klinischen Umfeldes eingesetzt werden. Diese Art der Anwendungen erfordern jedoch die behördlich attestierte, klinische Qualität des jeweiligen tragbaren Geräts, was ein hohes Maß wissenschaftlicher Forschung voraussetzt. Die vorliegende Arbeit bewegt sich in drei Aspekten auf dieses Ziel zu: (1) Verschiedene Methoden zur Rekonstruktion der Fußtrajektorie werden standardisiert und auf identischer DatenbasisZiel der vorliegenden Arbeit ist es, mobile Ganganalysesysteme basierend auf Inertialsensorik in Richtung klinischer Anwendbarkeit zu führen. Solche Geräte sollen sowohl im klinischen Alltag zur objektiven Gangbeurteilung unter kontrollierten Bedingungen, als auch außerhalb des klinischen Umfeldes eingesetzt werden. Diese Art der Anwendungen erfordern jedoch die behördlich attestierte, klinische Qualität des jeweiligen tragbaren Geräts, was ein hohes Maß wissenschaftlicher Forschung voraussetzt. Die vorliegende Arbeit bewegt sich in drei Aspekten auf dieses Ziel zu: (1) Verschiedene Methoden zur Rekonstruktion der Fußtrajektorie werden standardisiert und auf identischer Datenbasis verglichen, (2) die Schrittparametrisierung wird um kinetische Merkmale erweitert und (3) kritische Annahmen, auf denen aktuelle mobile Ganganalysesysteme aufbauen, werden aufgehoben, um den Anwendungsbereich dieser Systeme zu erweitern.show moreshow less

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Metadaten
Author:Julius Hannink
URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus4-107620
DOI:https://doi.org/10.25593/978-3-96147-173-7
ISBN:978-3-96147-173-7
Series (Volume number):FAU Studien aus der Informatik (6)
Publisher:FAU University Press
Place of publication:Erlangen
Referee:Björn M. Eskofier, Lorenzo Chiari, Jochen Klucken
Advisor:Björn M. Eskofier
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Year of Completion:2019
Embargo Date:2019/04/01
Publishing Institution:FAU University Press
Granting Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Technische Fakultät
Date of final exam:2018/09/06
Release Date:2019/04/02
Tag:Parkinson's disease; dynamic postural control; human gait; inertial sensors; mobile gait analysis; regression; spatio-temporal stride parameters
SWD-Keyword:Beschleunigungssensor; Ganganalyse; Bewegungsstörung; Parkinsonismus; Maschinelles Lernen; Deep Learning
Pagenumber:227 S.
Note:
Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-96147-172-0
Institutes:Technische Fakultät
Dewey Decimal Classification:0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 006 Spezielle Computerverfahren
open_access (DINI-Set):open_access
Collections:Universität Erlangen-Nürnberg / FAU University Press
Licence (German):Creative Commons - CC BY-NC - Namensnennung - Nicht kommerziell 4.0 International