本發(fā)明是關(guān)于一種分析評(píng)估裝置及其分析評(píng)估方法，特別關(guān)于一種人體的平衡分析評(píng)估裝置及其分析評(píng)估方法。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)人生活水平以及醫(yī)療質(zhì)量的提升，老年人口的比例也逐年提高。依據(jù)調(diào)查及推估，我國(guó)臺(tái)灣老人人口所占的全國(guó)人口比例，從1991年的6.5％預(yù)估到2016年會(huì)上升到13.0％，而在2018年更將達(dá)到15％。因此，老年人口的增加，使得年長(zhǎng)者的長(zhǎng)期照護(hù)已成為當(dāng)今社會(huì)廣泛重視的一個(gè)議題。

在年長(zhǎng)者(或稱身體機(jī)能退化者)的長(zhǎng)期照護(hù)中，預(yù)防跌倒往往是最為重要的議題之一。由于身體機(jī)能退化，所以跌倒往往會(huì)造成年長(zhǎng)者相當(dāng)大的傷害，甚至造成生命的喪失。造成年長(zhǎng)者跌倒的主因一般為年長(zhǎng)者本身的平衡能力不佳或是身體肌力退化等因素。因此，如何隨時(shí)且長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與關(guān)注年長(zhǎng)者的平衡感問題，及早且適時(shí)地給與年長(zhǎng)者平衡感與肌力的訓(xùn)練，對(duì)于防范年長(zhǎng)者跌倒及長(zhǎng)期照護(hù)皆是一大重要幫助。

另外，對(duì)于許多老年疾病，例如失智癥(Dementia)、阿茲海默氏癥(Alzheimer’s disease，AD)或帕金森氏癥(Parkinson disease，PD)等等，平衡感失調(diào)亦為病癥發(fā)生的前期征兆之一。對(duì)于上述疾病而言，若能在發(fā)病初期即給予及早治療并穩(wěn)定病情，對(duì)于病患、家屬及社會(huì)而言皆是一大福音。因此，如果可以隨時(shí)且長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與關(guān)注年長(zhǎng)者的平衡感問題，進(jìn)而評(píng)估跌倒的風(fēng)險(xiǎn)及罹患疾病的可能性，且適時(shí)地給予訓(xùn)練與治療，對(duì)于年長(zhǎng)者長(zhǎng)期照護(hù)及疾病預(yù)防與治療是相當(dāng)重要的。

目前醫(yī)護(hù)人員常見的平衡評(píng)估方式是透過受測(cè)者維持站姿時(shí)間及晃動(dòng)程度進(jìn)行平衡感的評(píng)估，以量測(cè)受測(cè)者維持平衡時(shí)壓力中心(Center of Pressure，COP)的晃動(dòng)位移變化，而常見的評(píng)估工具包含了壓力板與測(cè)力板。然而，這些評(píng)估工具往往價(jià)值高昂，體積龐大需要較大的量測(cè)空間，而且更不具可移植 性，因此，往往只有在醫(yī)療院所進(jìn)行定點(diǎn)式的量測(cè)評(píng)估，如此一來(lái)將造成了年長(zhǎng)者量測(cè)時(shí)的不便性，也無(wú)法隨時(shí)且長(zhǎng)期地進(jìn)行平衡感監(jiān)測(cè)，以達(dá)到早期訓(xùn)練及預(yù)防治療的目的。

此外，在已發(fā)表的文獻(xiàn)資料中，例如發(fā)表于【IEEE JOURNAL OF BIOMEDICAL AND HEALTH INFORMATICS，VOL 18，NO.6，NOVEMBER 2014】的一篇論文：“Gait and Balance Analysis for Patients With Alzheimer’s Disease Using an Inertial-Sensor-Based Wearable Instrument”中提到，可利用加速度訊號(hào)計(jì)算傾斜角度，再得到一前后軸(anterior-posterior axis，AP)方向晃動(dòng)及一內(nèi)外側(cè)軸(medial-lateral axis，ML)方向晃動(dòng)的身體質(zhì)量中心(Center of Mass，COM)的平均偏移速度來(lái)當(dāng)作平衡或跌倒的評(píng)估參數(shù)，再利用統(tǒng)計(jì)的方式來(lái)計(jì)算正常人與患者在前后軸與內(nèi)外側(cè)軸的平均偏移軌跡在統(tǒng)計(jì)上的差異，以當(dāng)作平衡或跌倒判定的基準(zhǔn)。如此一來(lái)，僅能分別探討前后軸及內(nèi)外側(cè)軸的移動(dòng)速度與偏移軌跡在平衡或跌倒時(shí)的差異性，并沒有將所述參數(shù)進(jìn)行融合來(lái)做進(jìn)一步地探討平衡能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種可提供更客觀性的人體平衡能力量化評(píng)估數(shù)據(jù)，以期有效地輔助平衡感功能的檢測(cè)，以提升平衡能力檢測(cè)工具的可移植性、便利性及準(zhǔn)確性，進(jìn)而有助于平衡感與肌力的訓(xùn)練、預(yù)防老年人跌倒以及老年疾病的早期預(yù)防治療的平衡分析評(píng)估裝置及其分析評(píng)估方法。

為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種平衡分析評(píng)估裝置，包括一量測(cè)模塊、一平衡參數(shù)運(yùn)算模塊以及一平衡能力分析模塊。量測(cè)模塊感測(cè)一受測(cè)者執(zhí)行靜態(tài)平衡或動(dòng)態(tài)平衡的動(dòng)作而產(chǎn)生至少一平衡感測(cè)訊號(hào)。平衡參數(shù)運(yùn)算模塊依據(jù)平衡感測(cè)訊號(hào)進(jìn)行一質(zhì)量中心偏移速度分析與一質(zhì)量中心偏移軌跡分析而產(chǎn)生一質(zhì)量中心偏移軌跡訊號(hào)，進(jìn)而產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)，其中所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)選自一前后軸方向最大晃動(dòng)幅度、一內(nèi)外側(cè)軸方向最大晃動(dòng)幅度、以所述前后軸方向最大晃動(dòng)幅度及所述內(nèi)外側(cè)軸方向最大晃動(dòng)幅度為長(zhǎng)短軸半徑的一橢圓面積、固定百分比的所述橢圓面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)及 所述前后軸方向與所述內(nèi)外側(cè)軸方向所構(gòu)成平面的軌跡亂度所構(gòu)成的群組。平衡能力分析模塊依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)進(jìn)行平衡能力分析，以產(chǎn)生一平衡能力分析結(jié)果。

為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種平衡分析評(píng)估方法，與一平衡分析評(píng)估裝置配合，并用以評(píng)估一受測(cè)者的平衡能力程度，平衡分析評(píng)估裝置包含一量測(cè)模塊、一平衡參數(shù)運(yùn)算模塊及一平衡能力分析模塊，分析評(píng)估方法包含以下步驟：由量測(cè)模塊感測(cè)受測(cè)者執(zhí)行靜態(tài)平衡或動(dòng)態(tài)平衡的動(dòng)作而產(chǎn)生至少一平衡感測(cè)訊號(hào)；由平衡參數(shù)運(yùn)算模塊依據(jù)平衡感測(cè)訊號(hào)進(jìn)行一質(zhì)量中心偏移速度分析與一質(zhì)量中心偏移軌跡分析而產(chǎn)生一質(zhì)量中心偏移軌跡訊號(hào)，進(jìn)而產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)，其中所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)選自一前后軸方向最大晃動(dòng)幅度、一內(nèi)外側(cè)軸方向最大晃動(dòng)幅度、以前后軸方向最大晃動(dòng)幅度及內(nèi)外側(cè)軸方向最大晃動(dòng)幅度為長(zhǎng)短軸半徑的一橢圓面積、固定百分比的橢圓面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)及前后軸方向與內(nèi)外側(cè)軸方向所構(gòu)成平面的軌跡亂度所構(gòu)成的群組；以及由平衡能力分析模塊依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)進(jìn)行平衡能力分析，以產(chǎn)生一平衡能力分析結(jié)果。

在一實(shí)施例中，量測(cè)模塊包含一加速度計(jì)或一陀螺儀，或其組合，且平衡感測(cè)訊號(hào)包含一加速度訊號(hào)或一角速度訊號(hào)，或其組合。

在一實(shí)施例中，平衡參數(shù)運(yùn)算模塊更包含一傾斜角度運(yùn)算單元，傾斜角度運(yùn)算單元依據(jù)加速度訊號(hào)或角速度訊號(hào)，或其組合進(jìn)行一質(zhì)量中心傾斜角度分析，以產(chǎn)生一質(zhì)量中心傾斜角度訊號(hào)。

在一實(shí)施例中，平衡參數(shù)運(yùn)算模塊更包含一質(zhì)量中心偏移速度運(yùn)算單元，質(zhì)量中心偏移速度運(yùn)算單元依據(jù)質(zhì)量中心傾斜角度訊號(hào)進(jìn)行質(zhì)量中心偏移速度分析，以產(chǎn)生一質(zhì)量中心偏移速度訊號(hào)。

在一實(shí)施例中，質(zhì)量中心偏移速度分析包含計(jì)算受測(cè)者每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)的量測(cè)模塊與地面的距離、計(jì)算每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)的身體質(zhì)量中心的偏移量及計(jì)算每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)的身體質(zhì)量中心的平均偏移速度。

在一實(shí)施例中，平衡參數(shù)運(yùn)算模塊更包含一質(zhì)量中心偏移軌跡運(yùn)算單元，質(zhì)量中心偏移軌跡運(yùn)算單元依據(jù)質(zhì)量中心偏移速度訊號(hào)進(jìn)行質(zhì)量中心偏移軌 跡分析而產(chǎn)生質(zhì)量中心偏移軌跡訊號(hào)。

在一實(shí)施例中，平衡參數(shù)運(yùn)算模塊更包含一質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)運(yùn)算單元，質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)運(yùn)算單元依據(jù)質(zhì)量中心偏移軌跡訊號(hào)進(jìn)行一質(zhì)量中心晃動(dòng)程度分析，以產(chǎn)生所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)。

在一實(shí)施例中，平衡分析評(píng)估裝置更包括：一認(rèn)知功能評(píng)估模塊，其依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)及平衡能力分析結(jié)果，以產(chǎn)生一認(rèn)知功能評(píng)估結(jié)果。

在一實(shí)施例中，認(rèn)知功能評(píng)估模塊包含一認(rèn)知功能數(shù)據(jù)庫(kù)單元與一認(rèn)知功能評(píng)估單元，認(rèn)知功能數(shù)據(jù)庫(kù)單元是儲(chǔ)存至少一認(rèn)知功能檢測(cè)信息，認(rèn)知功能檢測(cè)信息包含一認(rèn)知功能實(shí)際分?jǐn)?shù)，且認(rèn)知功能評(píng)估單元依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)、平衡能力分析結(jié)果及認(rèn)知功能檢測(cè)信息而產(chǎn)生認(rèn)知功能評(píng)估結(jié)果。

在一實(shí)施例中，平衡分析評(píng)估裝置更包括：一跌倒評(píng)估模塊，其依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)及平衡能力分析結(jié)果，以產(chǎn)生一跌倒評(píng)估結(jié)果。

在一實(shí)施例中，跌倒評(píng)估模塊包含一跌倒評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)單元與一跌倒評(píng)估單元，跌倒評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)單元是儲(chǔ)存至少一跌倒評(píng)估檢測(cè)信息，跌倒評(píng)估檢測(cè)信息包含一跌倒評(píng)估實(shí)際分?jǐn)?shù)，且跌倒評(píng)估單元依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)、平衡能力分析結(jié)果及跌倒評(píng)估檢測(cè)信息而產(chǎn)生跌倒評(píng)估結(jié)果。

在一實(shí)施例中，在產(chǎn)生所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)的步驟中，其藉由平衡參數(shù)運(yùn)算模塊之一傾斜角度運(yùn)算單元依據(jù)平衡感測(cè)訊號(hào)之一加速度訊號(hào)或一角速度訊號(hào)，或其組合進(jìn)行一質(zhì)量中心傾斜角度分析而產(chǎn)生一質(zhì)量中心傾斜角度訊號(hào)。

在一實(shí)施例中，在產(chǎn)生所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)的步驟中，更藉由平衡參數(shù)運(yùn)算模塊之一質(zhì)量中心偏移速度運(yùn)算單元依據(jù)質(zhì)量中心傾斜角度訊號(hào)進(jìn)行質(zhì)量中心偏移速度分析而產(chǎn)生一質(zhì)量中心偏移速度訊號(hào)。

在一實(shí)施例中，質(zhì)量中心偏移速度分析包含計(jì)算受測(cè)者每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)的量測(cè)模塊與地面的距離、計(jì)算每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)的身體質(zhì)量中心的偏移量及計(jì)算每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)的身體質(zhì)量中心的平均偏移速度。

在一實(shí)施例中，在產(chǎn)生所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)的步驟中，更藉由平衡參數(shù) 運(yùn)算模塊的一質(zhì)量中心偏移軌跡運(yùn)算單元依據(jù)質(zhì)量中心偏移速度訊號(hào)進(jìn)行質(zhì)量中心偏移軌跡分析而產(chǎn)生質(zhì)量中心偏移軌跡訊號(hào)。

在一實(shí)施例中，在產(chǎn)生所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)的步驟中，更藉由平衡參數(shù)運(yùn)算模塊的一質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)運(yùn)算單元依據(jù)質(zhì)量中心偏移軌跡訊號(hào)進(jìn)行一質(zhì)量中心晃動(dòng)程度分析而產(chǎn)生所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)。

在一實(shí)施例中，分析評(píng)估方法更包括以下步驟：由一認(rèn)知功能評(píng)估模塊依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)及平衡能力分析結(jié)果而產(chǎn)生一認(rèn)知功能評(píng)估結(jié)果。

在一實(shí)施例中，分析評(píng)估方法更包括以下步驟：由一跌倒評(píng)估模塊依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)及平衡能力分析結(jié)果而產(chǎn)生一跌倒評(píng)估結(jié)果。

在一實(shí)施例中，于產(chǎn)生跌倒評(píng)估結(jié)果的步驟中，更藉由跌倒評(píng)估模塊的一跌倒評(píng)估單元依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)、平衡能力分析結(jié)果及跌倒評(píng)估模塊的一跌倒評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)單元所儲(chǔ)存至少一跌倒評(píng)估檢測(cè)信息而產(chǎn)生跌倒評(píng)估結(jié)果。

承上所述，因本發(fā)明的平衡分析評(píng)估裝置及其分析評(píng)估方法中，其藉由量測(cè)模塊感測(cè)受測(cè)者執(zhí)行靜態(tài)平衡或動(dòng)態(tài)平衡的動(dòng)作而產(chǎn)生至少一平衡感測(cè)訊號(hào)，再藉由平衡參數(shù)運(yùn)算模塊依據(jù)平衡感測(cè)訊號(hào)進(jìn)行質(zhì)量中心偏移速度分析與質(zhì)量中心偏移軌跡分析而產(chǎn)生質(zhì)量中心偏移軌跡訊號(hào)，進(jìn)而產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)，其中所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)選自一前后軸方向最大晃動(dòng)幅度、一內(nèi)外側(cè)軸方向最大晃動(dòng)幅度、以前后軸方向最大晃動(dòng)幅度及內(nèi)外側(cè)軸方向最大晃動(dòng)幅度為長(zhǎng)短軸半徑的橢圓面積、固定百分比的橢圓面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)及前后軸方向與內(nèi)外側(cè)軸方向所構(gòu)成平面的軌跡亂度所構(gòu)成的群組；之后，再藉由平衡能力分析模塊依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)進(jìn)行平衡能力分析，以產(chǎn)生平衡能力分析結(jié)果。藉此，相較于習(xí)知的平衡評(píng)估工具而言，本發(fā)明的平衡分析評(píng)估裝置及其分析評(píng)估方法可提供更客觀性的人體平衡能力量化評(píng)估數(shù)據(jù)，以期有效地輔助平衡感功能的檢測(cè)，以提升平衡能力檢測(cè)工具的可移植性、便利性及準(zhǔn)確性，進(jìn)而有助于平衡感與肌力的訓(xùn)練、預(yù)防老年人跌倒以及老年疾病的早期預(yù)防治療。

附圖說(shuō)明

圖1A為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種平衡分析評(píng)估裝置的功能方塊示意圖。

圖1B為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種平衡分析評(píng)估方法的步驟流程圖。

圖2A為身體質(zhì)量中心軌跡投影的各坐標(biāo)軸的示意圖。

圖2B為于執(zhí)行平衡動(dòng)作時(shí)，一實(shí)施例的身體質(zhì)量中心的投影軌跡示意圖。

圖2C至圖2E分別為一實(shí)施例的平均偏移軌跡曲線的示意圖。

圖3A為本發(fā)明較佳實(shí)施例的另一平衡分析評(píng)估裝置的功能方塊示意圖。

圖3B為配合圖3A的平衡分析評(píng)估裝置的平衡分析評(píng)估方法的步驟流程圖。

圖4A為本發(fā)明較佳實(shí)施例的又一平衡分析評(píng)估裝置的功能方塊示意圖。

圖4B為配合圖4A的平衡分析評(píng)估裝置的平衡分析評(píng)估方法的步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

以下將參照相關(guān)附圖，說(shuō)明依本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種平衡分析評(píng)估裝置及其分析評(píng)估方法，其中相同的組件將以相同的參照符號(hào)加以說(shuō)明。

本發(fā)明提出一種配戴于腰部(例如后腰部)的可攜式平衡分析評(píng)估裝置，所述可攜式的平衡分析評(píng)估裝置可記錄人體執(zhí)行靜態(tài)平衡或動(dòng)態(tài)平衡時(shí)所產(chǎn)生感測(cè)訊號(hào)，進(jìn)而進(jìn)行人體質(zhì)量中心(COM)晃動(dòng)偏移分析而產(chǎn)生特征參數(shù)，以評(píng)估人體的平衡能力。相較于習(xí)知使用壓力板或測(cè)力板所產(chǎn)生的壓力中心(COP)的晃動(dòng)位移變化，本發(fā)明更能夠正確評(píng)估受測(cè)者本身的平衡能力。

請(qǐng)參照?qǐng)D1A并配合圖1B所示，以說(shuō)明本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種平衡分析評(píng)估裝置1及其分析評(píng)估方法。其中，圖1A為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種平衡分析評(píng)估裝置1的功能方塊示意圖，而圖1B為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種平衡分析評(píng)估方法的步驟流程圖。

如圖1A所示，平衡分析評(píng)估裝置1包括一量測(cè)模塊11、一平衡參數(shù)運(yùn)算模塊12以及一平衡能力分析模塊13。另外，如圖1B所示，本發(fā)明的平衡分析評(píng)估方法與平衡分析評(píng)估裝置1配合，并用以評(píng)估受測(cè)者的平衡能力程 度。其中，平衡分析評(píng)估方法包含步驟S01至步驟S03。

首先，步驟S01為：由量測(cè)模塊11感測(cè)一受測(cè)者執(zhí)行靜態(tài)平衡或動(dòng)態(tài)平衡的動(dòng)作而產(chǎn)生至少一平衡感測(cè)訊號(hào)S1。本實(shí)施例中，量測(cè)模塊11可配載于受測(cè)者的(后)腰部，藉此感測(cè)受測(cè)者執(zhí)行靜態(tài)平衡，例如站立平衡時(shí)的平衡動(dòng)作，或執(zhí)行動(dòng)態(tài)平衡，例如計(jì)時(shí)起走(Timed Up&Go test，TUGT)時(shí)的平衡動(dòng)作。其中，站立平衡測(cè)驗(yàn)可例如包含雙腳并攏站立、一腳在前一腳在后站立、單腳站立等多種站立方式，且又可分為睜眼及閉眼測(cè)試。而計(jì)時(shí)起走測(cè)驗(yàn)的測(cè)驗(yàn)方式可例如為：受測(cè)者于一椅子上坐穩(wěn)后，起身往前行走3公尺后，轉(zhuǎn)身折返并返回座位轉(zhuǎn)身坐下，以透過整體測(cè)驗(yàn)的執(zhí)行時(shí)間、起身時(shí)間及坐下時(shí)間進(jìn)行身體的平衡評(píng)估。

量測(cè)模塊11可包含一加速度計(jì)111或一陀螺儀112，或上述儀器的組合，而上述儀器可為單軸或多軸(例如三軸)。因此，平衡感測(cè)訊號(hào)S1可包含一加速度訊號(hào)或一角速度訊號(hào)，或其組合。如圖1A所示，本實(shí)施例的量測(cè)模塊11是以包含一三軸的加速度計(jì)111與一三軸的陀螺儀112的組合為例。不過，在其它的實(shí)施例中，量測(cè)模塊11也可只具有一個(gè)慣性傳感器，例如加速度計(jì)111，或是陀螺儀112，并不限定。

加速度計(jì)111主要是用來(lái)量測(cè)受測(cè)者執(zhí)行靜態(tài)平衡或動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的加速度值；當(dāng)受測(cè)者執(zhí)行平衡的動(dòng)作時(shí)，加速度計(jì)111所量測(cè)到的加速度訊號(hào)，包含待測(cè)者動(dòng)作時(shí)所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)加速度及重力加速度。另外，陀螺儀112主要用來(lái)量測(cè)待測(cè)者動(dòng)作時(shí)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角速度。其中，陀螺儀112量測(cè)的角速度必須經(jīng)過一次積分方能獲得角度訊號(hào)。要再說(shuō)明的是，量測(cè)模塊11更可包括一濾波單元(圖未顯示)，濾波單元可濾除量測(cè)模塊11中的慣性組件(例如上述的加速度計(jì)111、陀螺儀112)本身的噪聲，或可濾除量測(cè)時(shí)動(dòng)作的影響及其它外界環(huán)境所造成的影響而導(dǎo)致平衡感測(cè)訊號(hào)S1的誤差。

由量測(cè)模塊11得到平衡感測(cè)訊號(hào)S1后，可進(jìn)行步驟S02：由平衡參數(shù)運(yùn)算模塊12依據(jù)平衡感測(cè)訊號(hào)S1進(jìn)行一質(zhì)量中心偏移速度分析與一質(zhì)量中心偏移軌跡分析而產(chǎn)生一質(zhì)量中心偏移軌跡訊號(hào)S4，進(jìn)而產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P。其中，所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P至少選自一前后軸(AP)方向 最大晃動(dòng)幅度、一內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向最大晃動(dòng)幅度、以前后軸(AP)方向最大晃動(dòng)幅度及內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向最大晃動(dòng)幅度為長(zhǎng)短軸半徑之一橢圓面積、固定百分比的橢圓面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)及前后軸(AP)方向與內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向所構(gòu)成平面的軌跡亂度所構(gòu)成的群組。以下將詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1A所示，本實(shí)施例的平衡參數(shù)運(yùn)算模塊12包含一傾斜角度運(yùn)算單元121、一質(zhì)量中心偏移速度運(yùn)算單元122、一質(zhì)量中心偏移軌跡運(yùn)算單元123及質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)運(yùn)算單元124。

于此，其藉由傾斜角度運(yùn)算單元121依據(jù)平衡感測(cè)訊號(hào)S1的加速度訊號(hào)或角速度訊號(hào)，或其組合，進(jìn)行一質(zhì)量中心傾斜角度分析而產(chǎn)生一質(zhì)量中心傾斜角度訊號(hào)S2。本實(shí)施例的傾斜角度運(yùn)算單元121是利用加速度計(jì)111所產(chǎn)生的加速度訊號(hào)與陀螺儀112所產(chǎn)生的角速度訊號(hào)來(lái)進(jìn)行質(zhì)量中心傾斜角度分析，進(jìn)而產(chǎn)生質(zhì)量中心傾斜角度訊號(hào)S2。

請(qǐng)參照?qǐng)D2A所示，其為身體質(zhì)量中心軌跡投影的各坐標(biāo)軸的示意圖。

傾斜角度運(yùn)算單元121的運(yùn)算過程如下：先由加速度計(jì)111量測(cè)在執(zhí)行平衡動(dòng)作時(shí)，每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)(t)的三軸加速度訊號(hào)(a_x(t)，a_y(t)，a_z(t))。其中，a_x(t)，a_y(t)，a_z(t)分別代表X-Y-Z三軸于執(zhí)行平衡能力量測(cè)時(shí)各取樣時(shí)間點(diǎn)(t)的加速度訊號(hào)；接著，再計(jì)算各取樣時(shí)間點(diǎn)(t)的加速度訊號(hào)(a_x(t)，a_y(t)，a_z(t))的訊號(hào)強(qiáng)度向量(signal vector magnitude，SVM)。其算式為：

之后，再利用訊號(hào)強(qiáng)度向量(SVM)計(jì)算各個(gè)軸向的定向余弦值(即cosα(t)，cosβ(t)，cosγ(t))。其中，cosα(t)，cosβ(t)，cosγ(t)分別為每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)(t)中三軸的加速度訊號(hào)相對(duì)于加速度訊號(hào)強(qiáng)度向量(SVM)的定向余弦值，而α(t)，β(t)，γ(t)分別為每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)(t)中，三軸加速度訊號(hào)與加速度訊號(hào)強(qiáng)度向量(SVM)之間的角度，此角度即為質(zhì)量中心傾斜角度，其訊號(hào)即為質(zhì)量中心傾斜角度訊號(hào)S2。

不過，在另一實(shí)施例中，若量測(cè)模塊11只有一個(gè)陀螺儀112時(shí)，可利用陀螺儀112量測(cè)執(zhí)行平衡動(dòng)作量測(cè)時(shí)每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)(t)的三軸角速度訊號(hào) (ω_x(t)，ω_y(t)，ω_z(t))；接著，將各個(gè)軸向的角速度訊號(hào)(ω_x(t)，ω_y(t)，ω_z(t))進(jìn)行一次積分后，即可獲得各個(gè)軸向在執(zhí)行平衡能力量測(cè)時(shí)的旋轉(zhuǎn)角度(α(t)，β(t)，γ(t))，此旋轉(zhuǎn)角度(α(t)，β(t)，γ(t))即為質(zhì)量中心傾斜角度。其算式如下所示：

另外，本實(shí)施例更藉由質(zhì)量中心偏移速度運(yùn)算單元122依據(jù)質(zhì)量中心傾斜角度訊號(hào)S2進(jìn)行質(zhì)量中心偏移速度分析，以產(chǎn)生一質(zhì)量中心偏移速度訊號(hào)S3。其中，質(zhì)量中心偏移速度分析包含以下動(dòng)作：計(jì)算受測(cè)者每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)(t)的量測(cè)模塊11(即加速度計(jì)111、陀螺儀112)與地面的距離、計(jì)算每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)(t)的身體質(zhì)量中心(COM)的偏移量，以及計(jì)算每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)(t)的身體質(zhì)量中心(COM)的平均偏移速度(其訊號(hào)即為質(zhì)量中心偏移速度訊號(hào)S3)。以下說(shuō)明其內(nèi)容。

于此，如圖2A所示，可利用使用者的腰部至地面的距離S_h及Z軸的定向余弦值(cosγ(t))來(lái)計(jì)算量測(cè)模塊11放置的人體位置與地面的距離：D(t)。其算式如下所示：

D(t)＝S_h/cosγ(t)

其中，S_h為使用者的腰部至地面的距離(即量測(cè)模塊11與地面的距離)。于此，可利用人體黃金比例，將S_h設(shè)定為0.618乘上受測(cè)者的身高；或者在臨床量測(cè)上，S_h也可為實(shí)際量測(cè)受測(cè)者腰部至地面的距離。

接著，請(qǐng)參照?qǐng)D2B所示，其為于執(zhí)行平衡動(dòng)作時(shí)，一實(shí)施例的身體質(zhì)量中心(COM)的投影軌跡示意圖。

利用距離(D(t))與X軸的定向余弦值(cosα(t))可計(jì)算每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)(t)的身體質(zhì)量中心(COM)在身體內(nèi)外側(cè)軸(ML，即圖2B的X軸)方向上 的偏移量d_x(t)。另外，更可利用距離(D(t))與Y軸的定向余弦值(cosβ(t))計(jì)算每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)(t)的身體質(zhì)量中心(COM)在身體前后軸(AP，即圖2B的Y軸)方向上的偏移量d_y(t)。其算式分別如下：

d_x(t)＝D(t)cosα(t)

d_y(t)＝D(t)cosβ(t)

接著，再將每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)(t)間身體質(zhì)量中心(COM)在身體內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向上偏移量(d_x(t))的差值相加，再除以執(zhí)行平衡任務(wù)時(shí)間，即為身體質(zhì)量中心(COM)在身體內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向的平均偏移速度(V_ML)。其算式如下所示：

另外，再將每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)(t)間身體質(zhì)量中心(COM)在身體前后軸(AP)方向上偏移量(d_y(t))的差值相加，再除以執(zhí)行平衡任務(wù)時(shí)間，即為身體質(zhì)量中心(COM)在身體前后軸(AP)方向的平均偏移速度(V_AP)。其算式如下所示(訊號(hào)V_ML與V_AP即為質(zhì)量中心偏移速度訊號(hào)S3)：

之后，再藉由質(zhì)量中心偏移軌跡運(yùn)算單元123依據(jù)質(zhì)量中心偏移速度訊號(hào)S3進(jìn)行質(zhì)量中心偏移軌跡分析而產(chǎn)生質(zhì)量中心偏移軌跡訊號(hào)S4。其中，質(zhì)量中心偏移軌跡訊號(hào)S4包含受測(cè)者身體質(zhì)量中心在內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向的偏移軌跡訊號(hào)與前后軸(AP)方向的偏移軌跡訊號(hào)。

于此，其將每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)(t)間的身體質(zhì)量中心(COM)在身體內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向上偏移量(d_x(t))的差值相加，即為身體質(zhì)量中心(COM)在身體內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向的偏移軌跡(P_ML)。另外，更將每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)(t)間身體質(zhì)量中心(COM)在身體前后軸(AP)方向上偏移量(d_y(t))的差值相加，即為身體質(zhì)量中心(COM)在身體前后軸(AP)方向的偏移軌跡(P_AP)。其算式分別如下所示(訊號(hào)P_ML與P_AP即為質(zhì)量中心偏移軌跡訊號(hào)S4)：

最后，再藉由質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)運(yùn)算單元124依據(jù)質(zhì)量中心偏移軌跡訊號(hào)S4進(jìn)行一質(zhì)量中心晃動(dòng)程度分析而產(chǎn)生所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P。

請(qǐng)配合參照?qǐng)D2C至圖2E所示，以說(shuō)明如何得到上述的質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P。其中，圖2C至圖2E分別為一實(shí)施例的平均偏移軌跡曲線T的示意圖。于此，圖2C至圖2E中所顯示的平均偏移軌跡曲線T為受測(cè)者執(zhí)行一靜態(tài)平衡測(cè)驗(yàn)的平均偏移軌跡曲線，且平均偏移軌跡曲線T可被一橢圓C所涵蓋。于此，其將橢圓C的長(zhǎng)短軸半徑(r1、r2)分別定義為平均偏移軌跡P_AP的最大晃動(dòng)幅度及平均偏移軌跡P_ML的最大晃動(dòng)幅度。

所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P可選自以下第(1)項(xiàng)至第(21)項(xiàng)中的任一項(xiàng)的參數(shù)或所述參數(shù)所構(gòu)成的任何群組。第(1)項(xiàng)至第(21)項(xiàng)的定義為：(1)前后軸(AP)方向最大晃動(dòng)幅度(即圖2C的橢圓C的長(zhǎng)軸半徑r1)、(2)內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向最大晃動(dòng)幅度(即圖2C的橢圓C的短軸半徑r2)、(3)以前后軸(AP)方向及內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向最大晃動(dòng)幅度為長(zhǎng)短軸半徑(r1、r2)的橢圓面積(即圖2D的橢圓C的面積，橢圓C面積＝C1+C2+C3+C4)、(4)橢圓C最大半徑的0％～25％面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)(即圖2E面積C1的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù))、(5)橢圓C最大半徑的25％～50％面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)(即圖2E面積C2的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù))、(6)橢圓C最大半徑的50％～75％面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)(即圖2E面積C3的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù))、(7)橢圓C最大半徑的75％～100％面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)(即圖2E面積C4的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù))、(8)橢圓C最大半徑的大于100％面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)(即圖2E的橢圓C外部的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù))、(9)橢圓C最大半徑的0％～25％面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)占所有軌跡點(diǎn)的百分比、(10)橢圓C最大半徑的25％～50％面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)占所有軌跡點(diǎn)的百分比、(11)橢圓C最大半徑的50％～75％面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)占所有軌跡點(diǎn)的百分比、(12)橢圓C最大半徑的75％～100％面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)占所有軌跡點(diǎn)的百分比、(13)橢圓 C最大半徑的大于100％面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)占所有軌跡點(diǎn)的百分比、(14)前后軸(AP)方向軌跡的平均值、(15)內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向軌跡的平均值、(16)前后軸(AP)方向軌跡的標(biāo)準(zhǔn)差、(17)內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向軌跡的標(biāo)準(zhǔn)差、(18)前后軸(AP)方向軌跡的變異性、(19)內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向軌跡的變異性、(20)前后軸(AP)方向-內(nèi)外側(cè)軸(ML)所構(gòu)成平面的軌跡亂度、(21)前后軸(AP)方向-內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向-時(shí)間的三維空間軌跡亂度。其中，當(dāng)質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P選自上述第(1)項(xiàng)至第(21)項(xiàng)的數(shù)量越多時(shí)，其對(duì)質(zhì)量中心晃動(dòng)程度分析的準(zhǔn)確性越高。

于上述的二維平面(前后軸(AP)方向-內(nèi)外側(cè)軸(ML))的軌跡亂度中，亂度(Entropy)是指用來(lái)描述混亂的程度，公式定義為：

上式中的P(w)可為自行定義的機(jī)率公式。上述公式將定義范圍(k到1)內(nèi)所有的P(w)logP(w)加總。因此，投影軌跡為二維的訊號(hào)(P_ML、P_AP)，其前后軸(AP)方向-內(nèi)外側(cè)軸(ML)所構(gòu)成平面的軌跡亂度(H)可為：

上式中x的范圍為介在內(nèi)外側(cè)軸(ML)的最大(P_MLmax)與最小值(P_MLmin)之間；y的范圍為介在前后軸(AP)的最大(P_APmax)與最小值(P_APmin)之間。另外，上述的機(jī)率公式可自行定義，于此，以高斯分布為例，其機(jī)率公式可定義如下：

其中，上式中的和分別是所有投影軌跡的P_ML值平均以及P_AP值平均。σ_x和σ_y則分別是所有投影軌跡的P_ML值的標(biāo)準(zhǔn)差以及P_AP值的標(biāo)準(zhǔn)差。

此外，再特別說(shuō)明的是，相較于先前技術(shù)所提到的論文，本案技術(shù)具有以下的特點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)：

1、先前技術(shù)的論文只利用加速度訊號(hào)來(lái)計(jì)算傾斜角度，進(jìn)而進(jìn)行后續(xù)的運(yùn)算。而本實(shí)施例的技術(shù)除了利用加速度計(jì)111所產(chǎn)生的加速度訊號(hào)來(lái)計(jì)算傾斜角度外，更加入陀螺儀112所量測(cè)到的角速度訊號(hào)來(lái)計(jì)算傾斜角度。2、除了在傾斜角度計(jì)算時(shí)的訊號(hào)來(lái)源不同以外，先前技術(shù)的論文與本案在計(jì)算得到前后軸(AP)方向晃動(dòng)及內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向晃動(dòng)后的后續(xù)運(yùn)算亦不同。說(shuō)明如下：

先前技術(shù)的論文在得到前后軸(AP)方向與內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向的身體質(zhì)量中心(COM)的平均偏移速度(V_ML、V_AP)后，僅利用統(tǒng)計(jì)的方式來(lái)計(jì)算正常人與受測(cè)者在P_ML與P_AP兩參數(shù)值在統(tǒng)計(jì)上的差異。但是，本案技術(shù)在得到前后軸(AP)方向與內(nèi)外側(cè)軸(ML)的身體質(zhì)量中心(COM)的平均偏移速度(V_ML、V_AP)后，更進(jìn)一步地去計(jì)算平均偏移軌跡(P_ML、P_AP)，并且計(jì)算平均偏移軌跡P_ML、P_AP的最大晃動(dòng)幅度，進(jìn)而分別將其定義為橢圓C的長(zhǎng)短軸半徑(r1、r2)，以得到質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P。另外，本案技術(shù)亦可利用所述橢圓C長(zhǎng)短軸半徑(r1、r2)來(lái)計(jì)算橢圓面積及固定百分比橢圓面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)，以得到質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P。更進(jìn)一步地，更可利用亂度計(jì)算由平均偏移軌跡P_ML、P_AP所構(gòu)成的二維偏移軌跡的混亂特征值，以得到質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P。簡(jiǎn)言之，在先前技術(shù)論文中僅是利用平均偏移速度V_ML與V_AP兩參數(shù)訊號(hào)來(lái)當(dāng)作平衡或跌倒判定的參數(shù)；而在本案技術(shù)更進(jìn)一步擷取平均偏移軌跡P_ML與P_AP的參數(shù)訊號(hào)及其特征值(即上述的21種參數(shù))當(dāng)作后續(xù)平衡或跌倒判定的質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，本案技術(shù)中可計(jì)算出前后軸平均偏移速度(V_AP)及內(nèi)外側(cè)軸平均偏移速度(V_ML)后，更進(jìn)一步地計(jì)算其前后軸平均偏移軌跡(P_AP)及內(nèi)外側(cè)軸平均偏移軌跡(P_ML)，并將其當(dāng)作橢圓C的長(zhǎng)短軸半徑(r1、r2)。如此一來(lái)，相較于習(xí)知論文而言，本案技術(shù)可將前后軸(AP)方向與內(nèi)外側(cè)軸(ML)方向的兩個(gè)單一維度參數(shù)加以融合成二維平面維度的特征，以作為平衡或跌倒判定的基準(zhǔn)。例如：橢圓面積、固定百分比橢圓面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)及二維軌跡亂度，來(lái)加以評(píng)估受測(cè)者平衡或跌倒的能力。其中，(1)、透過計(jì)算橢圓C長(zhǎng)短軸半徑長(zhǎng)度，可以知道受測(cè)者在執(zhí)行平衡測(cè)試時(shí)，身體質(zhì)量中 心(COM)是容易往前后傾或左右晃動(dòng)的趨勢(shì)。(2)、透過計(jì)算橢圓C的面積，可以得知受測(cè)者在執(zhí)行平衡測(cè)試時(shí)，身體質(zhì)量中心(COM)晃動(dòng)的穩(wěn)定度與幅度；于此，橢圓C的面積越小，代表身體質(zhì)量中心(COM)晃動(dòng)的穩(wěn)定度愈佳，晃動(dòng)幅度較小，亦即平衡感愈佳；反之，橢圓C的面積越大，代表身體質(zhì)量中心(COM)晃動(dòng)的穩(wěn)定度愈差，晃動(dòng)幅度較大，亦即平衡感越差。(3)、透過計(jì)算固定百分比橢圓面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)，可以得知身體質(zhì)量中心(COM)在二維平面上晃動(dòng)的趨勢(shì)，亦可藉此了解到身體質(zhì)量中心(COM)的平衡穩(wěn)定性。(4)、透過計(jì)算二維軌跡亂度，則可得知身體質(zhì)量中心(COM)在二維平面上晃動(dòng)軌跡的混亂程度；亂度越小，代表身體質(zhì)量中心(COM)晃動(dòng)呈現(xiàn)一定的趨勢(shì)(即平衡感較佳)；反之，亂度越大，代表身體質(zhì)量中心(COM)晃動(dòng)呈現(xiàn)不規(guī)則混亂的狀況(即平衡感較差)。

在此再補(bǔ)充一點(diǎn)的是，上述橢圓C的長(zhǎng)短軸的定義，除了使用固定方向(內(nèi)外側(cè)軸ML與前后軸AP)外，亦可使用Expectation-maximization(EM)算法，以將投影軌跡找出最符合的二維高斯來(lái)表示其軌跡分布；其中，考慮到人體擺動(dòng)的方向并非一定是依照前后、左右的方向，因此透過此方法的應(yīng)用，可將橢圓C的長(zhǎng)軸、短軸計(jì)算進(jìn)行修改并應(yīng)用。

接著，請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D1B所示，再進(jìn)行步驟S03：由平衡能力分析模塊13依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P進(jìn)行平衡能力分析，以產(chǎn)生一平衡能力分析結(jié)果。于此，平衡能力分析模塊13可依據(jù)上述得到的質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P來(lái)分析受測(cè)者的平衡或跌倒的能力，以產(chǎn)生平衡能力分析的結(jié)果，藉此可輔助醫(yī)生對(duì)受測(cè)者提供更具客觀性的平衡能力分析結(jié)果。

另外，請(qǐng)參照?qǐng)D3A并配合圖3B所示，其中，圖3A為本發(fā)明較佳實(shí)施例的另一平衡分析評(píng)估裝置1a的功能方塊示意圖，而圖3B為配合圖3A的平衡分析評(píng)估裝置1a的平衡分析評(píng)估方法的步驟流程圖。

平衡分析評(píng)估裝置1a與平衡分析評(píng)估裝置1主要的不同在于，平衡分析評(píng)估裝置1a更包括一認(rèn)知功能評(píng)估模塊14，認(rèn)知功能評(píng)估模塊14可依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P及所述平衡能力分析結(jié)果，以產(chǎn)生一認(rèn)知功能評(píng)估結(jié)果(認(rèn)知能力是否有問題)。另外，圖3B的平衡分析評(píng)估方法除了上述的步 驟S01至步驟S03之外，更包括一步驟S04：由認(rèn)知功能評(píng)估模塊14依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P及所述平衡能力分析結(jié)果而產(chǎn)生一認(rèn)知功能評(píng)估結(jié)果。

于此，認(rèn)知功能評(píng)估模塊14包含一認(rèn)知功能數(shù)據(jù)庫(kù)單元141與一認(rèn)知功能評(píng)估單元142。認(rèn)知功能數(shù)據(jù)庫(kù)單元141可儲(chǔ)存至少一認(rèn)知功能檢測(cè)信息，而認(rèn)知功能檢測(cè)信息包含一認(rèn)知功能實(shí)際分?jǐn)?shù)。另外，認(rèn)知功能評(píng)估單元142可依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P、平衡能力分析結(jié)果及認(rèn)知功能檢測(cè)信息而產(chǎn)生認(rèn)知功能評(píng)估結(jié)果。其中，認(rèn)知功能評(píng)估結(jié)果是包含所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P及平衡能力分析結(jié)果的至少其中之一與一認(rèn)知功能分?jǐn)?shù)的映像關(guān)系。另外，認(rèn)知功能數(shù)據(jù)庫(kù)單元141可由臨床醫(yī)師或治療師利用認(rèn)知功能量表評(píng)估分?jǐn)?shù)(即認(rèn)知功能評(píng)估實(shí)際分?jǐn)?shù))來(lái)建立其數(shù)據(jù)庫(kù)。于此，認(rèn)知功能量表可為下列量表的其中之一：1、認(rèn)知功能障礙篩檢量表(cognitive abilities screening instrument，CASI)；2、簡(jiǎn)易心智量表(Mini-Mental State Examination，MMSE)。

藉由認(rèn)知功能評(píng)估模塊14所產(chǎn)生的認(rèn)知功能評(píng)估結(jié)果，可以輔助傳統(tǒng)的認(rèn)知功能檢測(cè)分析：例如認(rèn)知功能障礙篩檢量表(cognitive abilities screening instrument，CASI)或簡(jiǎn)易心智量表(Mini-Mental State Examination，MMSE)，進(jìn)而提供醫(yī)生更具客觀性的認(rèn)知功能檢測(cè)參數(shù)，以輔助其在臨床認(rèn)知功能檢查時(shí)協(xié)助篩檢出失智癥或認(rèn)知功能障礙患者。

另外，請(qǐng)參照?qǐng)D4A并配合圖4B所示，其中，圖4A為本發(fā)明較佳實(shí)施例的又一平衡分析評(píng)估裝置1b的功能方塊示意圖，而圖4B為配合圖4A的平衡分析評(píng)估裝置1b的平衡分析評(píng)估方法的步驟流程圖。

平衡分析評(píng)估裝置1b與平衡分析評(píng)估裝置1主要的不同在于，平衡分析評(píng)估裝置1b更包括一跌倒評(píng)估模塊15，跌倒評(píng)估模塊15可依據(jù)所述質(zhì)量中晃動(dòng)參數(shù)P及所述平衡能力分析結(jié)果，以產(chǎn)生一跌倒評(píng)估結(jié)果(跌倒的風(fēng)險(xiǎn)高或低)。另外，圖4B的平衡分析評(píng)估方法除了上述步驟S01至步驟S03之外，更包括一步驟S05：由跌倒評(píng)估模塊15依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P及所述平衡能力分析結(jié)果而產(chǎn)生一跌倒評(píng)估結(jié)果。

于此，跌倒評(píng)估模塊15包含一跌倒評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)單元151與一跌倒評(píng)估單元152。其中，跌倒評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)單元151可儲(chǔ)存至少一跌倒評(píng)估檢測(cè)信息，而 跌倒評(píng)估檢測(cè)信息包含一跌倒評(píng)估實(shí)際分?jǐn)?shù)。另外，跌倒評(píng)估單元152可依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)P、平衡能力分析結(jié)果及跌倒評(píng)估檢測(cè)信息而產(chǎn)生跌倒評(píng)估結(jié)果。其中，跌倒評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)單元151可由臨床醫(yī)師或治療師利用跌倒量表評(píng)估分?jǐn)?shù)(即跌倒評(píng)估實(shí)際分?jǐn)?shù))來(lái)建立其數(shù)據(jù)庫(kù)。于此，跌倒量表可為下列量表的其中之一：1、Tinetti步態(tài)評(píng)估量表；2、巴氏日常生活功能量表；3、跌倒高危險(xiǎn)群篩檢量表；4、博格氏平衡量表；5、Tinetti平衡評(píng)估量表。

藉由跌倒評(píng)估模塊15所產(chǎn)生的跌倒評(píng)估結(jié)果，可以輔助醫(yī)生對(duì)受測(cè)者提供更具客觀性的平衡能力及跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，進(jìn)而評(píng)估其罹患疾病的可能性，以適時(shí)地給予訓(xùn)練及治療。

此外，平衡分析評(píng)估裝置1a、1b及其評(píng)估方法的其它技術(shù)特征可參照上述相同組件及對(duì)應(yīng)說(shuō)明，不再贅述。

另外，在不同的實(shí)施例中，平衡分析評(píng)估裝置可同時(shí)包含上述的量測(cè)模塊11、平衡參數(shù)運(yùn)算模塊12、平衡能力分析模塊13、認(rèn)知功能評(píng)估模塊14以及跌倒評(píng)估模塊15，且平衡分析評(píng)估方法亦可包含上述的步驟S01至步驟S05，本發(fā)明并不限制。再說(shuō)明的是，本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者應(yīng)所述知道，圖1A、圖3A與圖4A中的平衡參數(shù)運(yùn)算模塊12、平衡能力分析模塊13、認(rèn)知功能評(píng)估模塊14與跌倒評(píng)估模塊15等功能方塊都可以利用硬件，例如計(jì)算器、芯片、計(jì)算機(jī)、行動(dòng)裝置、中央處理器等的方式實(shí)現(xiàn)，亦可利用像是軟件或韌體的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，本發(fā)明均不限制。

綜上所述，因本發(fā)明的平衡分析評(píng)估裝置及其分析評(píng)估方法中，其藉由量測(cè)模塊感測(cè)受測(cè)者執(zhí)行靜態(tài)平衡或動(dòng)態(tài)平衡的動(dòng)作而產(chǎn)生至少一平衡感測(cè)訊號(hào)，再藉由平衡參數(shù)運(yùn)算模塊依據(jù)平衡感測(cè)訊號(hào)進(jìn)行質(zhì)量中心偏移速度分析與質(zhì)量中心偏移軌跡分析而產(chǎn)生質(zhì)量中心偏移軌跡訊號(hào)，進(jìn)而產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)，其中所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)選自前后軸方向最大晃動(dòng)幅度、內(nèi)外側(cè)軸方向最大晃動(dòng)幅度、以前后軸方向最大晃動(dòng)幅度及內(nèi)外側(cè)軸方向最大晃動(dòng)幅度為長(zhǎng)短軸半徑的橢圓面積、固定百分比的橢圓面積的軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)及前后軸方向與內(nèi)外側(cè)軸方向所構(gòu)成平面的軌跡亂度所構(gòu)成的群組；之后，再藉由平衡能力分析模塊依據(jù)所述質(zhì)量中心晃動(dòng)參數(shù)進(jìn)行平衡能力分析，以產(chǎn) 生平衡能力分析結(jié)果。藉此，相較于習(xí)知的平衡評(píng)估工具而言，本發(fā)明的平衡分析評(píng)估裝置及其分析評(píng)估方法可提供更客觀性的人體平衡能力量化評(píng)估數(shù)據(jù)，以期有效地輔助平衡感功能的檢測(cè)，以提升平衡能力檢測(cè)工具的可移植性、便利性及準(zhǔn)確性，進(jìn)而有助于平衡感與肌力的訓(xùn)練、預(yù)防老年人跌倒以及老年疾病的早期預(yù)防治療。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于后附的權(quán)利要求中。