Elder people fall : experimental studies with a crash test dummy

Falls have always been a frequent and complex problem that might cause fatality, morbidity, loss or damage of body functions and undesired health care needs. Senior citizens are fatally affected from falls; in this thesis, the falling kinematics are analysed by means of 3-axial accelerometers placed on head and torso of a crush test dummy that we used for fall simulations. This configuration reflects the situation in which the subjects do not have any voluntary reaction to possible injuries, which is similar to what occurs during elders’ fall. Accelerations were measured upon varying the dummy posture; data obtained from accelerometers were compared with data obtained with a vision system based on a commercial camera. The comparison was based on both the peak velocity and on the fall duration. With the vision system, the velocity was identified by deriving the trajectories of specific body segments using a manual video processing logic implemented in MATLAB. Data showed the compatibility between the data measured with the two different methods, outlining the possibility of identifying the peak velocity from videos available on the internet captured, for instance by video surveillance cameras.

Le cadute sono un problema complesso e frequente che possono causare infortuni anche gravi. Gli anziani sono spesso soggetti a cadute e diversi studi si sono focalizzati sulla modalità di identificazione della caduta tramite segnali accelerometrici misurati da dispositivi indossabili. I livelli di soglia vengono identificati analizzando le cadute di atleti o di persone sane, con evidenti limiti dovuti alla struttura muscolare e ai riflessi differenti. Il presente lavoro si propone e di analizzare la caduta di una persona non cosciente, rappresentata nel nostro caso da un manichino da crash test strumentato mediante accelerometri. Le accelerazioni del manichino sono state misurate alla testa, nel busto e all’addome. In parallelo sono stati acquisiti i filmati della caduta, che sono stati poi analizzati tramite logiche opportunamente implementate in MATLAB. Le accelerazioni di picco e la durata della caduta sono stati studiati al variare del tipo di caduta (avanti, indietro o laterale, da seduto o in piedi, con o senza ostacoli). La cinematica della caduta identificata tramite accelerometri è stata confrontata con quella misurata dal sistema di visione. La compatibilità tra risultati apre la strada allo studio della cinematica della cadute tramite sistemi di videosorveglianza, come illustrato in due casi studio presentati nel presente lavoro.