Osteopenia and sarcopenia can cause various senile diseases and are key factors related to the quality of life in old age. There is need for portable tools and methods that can analyze osteopenia and sarcopenia risks during daily life, rather than requiring a specialized hospital setting. Gait is a suitable indicator of musculoskeletal diseases; therefore, we analyzed the gait signal obtained from an inertial-sensor-based wearable gait device as a tool to manage bone loss and muscle loss in daily life. To analyze the inertial-sensor-based gait, the inertial signal was classified into seven gait phases, and descriptive statistical parameters were obtained for each gait phase. Subsequently, explainable artificial intelligence was utilized to analyze the contribution and importance of descriptive statistical parameters on osteopenia and sarcopenia. It was found that XGBoost yielded a high accuracy of 88.69% for osteopenia, whereas the random forest approach showed a high accuracy of 93.75% for sarcopenia. Transfer learning with a ResNet backbone exhibited appropriate performance but showed lower accuracy than the descriptive statistical parameter-based identification result. The proposed gait analysis method confirmed high classification accuracy and the statistical significance of gait factors that can be used for osteopenia and sarcopenia management.
KSP 제안 키워드
Analysis method, Bone loss, Gait Analysis, High accuracy, Inertial sensors, Key factor, Musculoskeletal Diseases, Old age, Quality of life, Random forest, Statistical Parameters
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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