Entwicklung und Evaluation eines Bewegungsmesssystems zur Analyse der physischen Aktivität (IFA-Report 2/2011)

Kurzfassung: Die genaue Analyse des Aktivitätsverhaltens ist sehr bedeutsam für ein besseres Verständnis von Bewegung und Gesundheit am Arbeitsplatz sowie für die Entwicklung von effektiven Programmen zur Aktivitätsförderung. Derzeit existiert jedoch kein allgemein anerkanntes Verfahren zur objektiven und differenzierten Aktivitätsanalyse. Daher wurde in der vorliegenden Arbeit das mobile CUELA-Activity-System zur genauen Quantifizierung des Aktivitätsverhaltens entwickelt. Über den kombinierten Einsatz von Beschleunigungs- und Winkelgeschwindigkeitssensoren erfasst das Messsystem die Bewegungen des Rumpfes, der Beine und des Vorzugsarmes. Die miniaturisierten Sensoren werden mit elastischen und atmungsaktiven Bändern unter der Kleidung angebracht. Die Messdaten werden in einer tragbaren Speichereinheit aufgezeichnet und anschließend mit der zugehörigen Software ausgewertet. Die Software identifiziert Körperhaltungen und Tätigkeiten und bestimmt die Bewegungsintensität für einzelne Körperregionen sowie den gesamten Körper. Die Angaben zu Aktivitätsart und Bewegungsintensität sowie vorab erfasste Personendaten werden genutzt, um den Energieumsatz mit Hilfe eines Vorhersagemodells abzuschätzen. Zudem liefert die Software Statistiken zu Art, Intensität, Dauer und Frequenz von Aktivitäten. Dieses Modell zur Energieumsatzbestimmung wurde stufenweise in zwei Studien entwickelt. Anschließend wurde es in einer dritten Studie anhand einer unabhängigen Stichprobe validiert. Als Referenzmessung des Energieumsatzes kam jeweils mobile Spirometrie zum Einsatz. In einer vierten Studie wurde die automatische Aktivitätserkennung durch simultane Videoaufzeichnungen überprüft. Die Validierungsstudien zeigten, dass das Messsystem sehr genau die ausgeübte Aktivität erkennt (Fehlerquote: 1 %) und eine valide Abschätzung des Energieumsatzes liefert (mittlere Abweichung: 2,2 %). Mit dem CUELA-Activity-System steht zukünftig ein Messsystem zur Verfügung, das sich für eine genaue Aktivitätsanalyse eignet. Das System liefert differenzierte Informationen zum Bewegungsverhalten von Personen.