MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W2761866725 · doi:10.2196/mhealth.8201

Fall Detection in Individuals With Lower Limb Amputations Using Mobile Phones: Machine Learning Enhances Robustness for Real-World Applications

2017· article· en· W2761866725 sur OpenAlexvenueno aff
Nicholas Shawen, Luca Lonini, Chaithanya K. Mummidisetty, Ilona Shparii, Mark V. Albert, Konrad P. Körding, Arun Jayaraman

Notice bibliographique

RevueJMIR mhealth and uhealth · 2017
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueProsthetics and Rehabilitation Robotics
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering
Mots-clésmHealthRobustness (evolution)Computer scienceArtificial intelligenceMobile phonePhysical medicine and rehabilitationHuman–computer interactionComputer visionMachine learningMedicinePsychological interventionTelecommunications

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Automatically detecting falls with mobile phones provides an opportunity for rapid response to injuries and better knowledge of what precipitated the fall and its consequences. This is beneficial for populations that are prone to falling, such as people with lower limb amputations. Prior studies have focused on fall detection in able-bodied individuals using data from a laboratory setting. Such approaches may provide a limited ability to detect falls in amputees and in real-world scenarios. OBJECTIVE: The aim was to develop a classifier that uses data from able-bodied individuals to detect falls in individuals with a lower limb amputation, while they freely carry the mobile phone in different locations and during free-living. METHODS: We obtained 861 simulated indoor and outdoor falls from 10 young control (non-amputee) individuals and 6 individuals with a lower limb amputation. In addition, we recorded a broad database of activities of daily living, including data from three participants' free-living routines. Sensor readings (accelerometer and gyroscope) from a mobile phone were recorded as participants freely carried it in three common locations-on the waist, in a pocket, and in the hand. A set of 40 features were computed from the sensors data and four classifiers were trained and combined through stacking to detect falls. We compared the performance of two population-specific models, trained and tested on either able-bodied or amputee participants, with that of a model trained on able-bodied participants and tested on amputees. A simple threshold-based classifier was used to benchmark our machine-learning classifier. RESULTS: The accuracy of fall detection in amputees for a model trained on control individuals (sensitivity: mean 0.989, 1.96*standard error of the mean [SEM] 0.017; specificity: mean 0.968, SEM 0.025) was not statistically different (P=.69) from that of a model trained on the amputee population (sensitivity: mean 0.984, SEM 0.016; specificity: mean 0.965, SEM 0.022). Detection of falls in control individuals yielded similar results (sensitivity: mean 0.979, SEM 0.022; specificity: mean 0.991, SEM 0.012). A mean 2.2 (SD 1.7) false alarms per day were obtained when evaluating the model (vs mean 122.1, SD 166.1 based on thresholds) on data recorded as participants carried the phone during their daily routine for two or more days. Machine-learning classifiers outperformed the threshold-based one (P<.001). CONCLUSIONS: A mobile phone-based fall detection model can use data from non-amputee individuals to detect falls in individuals walking with a prosthesis. We successfully detected falls when the mobile phone was carried across multiple locations and without a predetermined orientation. Furthermore, the number of false alarms yielded by the model over a longer period of time was reasonably low. This moves the application of mobile phone-based fall detection systems closer to a real-world use case scenario.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,093
Score d'incertitude au seuil0,560

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,028
Tête enseignante GPT0,342
Écart entre enseignants0,314 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations43
Publié2017
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueJMIR mhealth and uhealthMême sujetProsthetics and Rehabilitation RoboticsTravaux en français237 207