طبقه بندی حالات پاتولوژیک راه رفتن با استفاده از ویژگی های فضای فاز و ترکیب اطلاعات مفاصل

الگوهای راه رفتن اطلاعات پزشکی مهمی را به منظور تصمیمات پزشکی و بالینی در اختیار قرار می دهند که تحت تاثیر ویژگی های فیزیکی و سلامت ارتوپدی و اسکلتی بدن هستند. ضعف یا آسیب به برخی از اعضای بدن می تواند باعث الگوی راه رفتن غیرعادی شود. هدف اصلی در این پژوهش طبقه بندی حالت های مختلف پاتولوژیک با استفاده از ویژگی های استخراج شده مبتنی بر دینامیک فضای فاز با استفاده از داده های سه بعدی ثبت شده از ۲۵ مفصل شرکت کنندگان است. در این مطالعه، از سیگنال های موجود در پایگاه داده در دسترس عموم، که شامل ۶ حالت راه رفتن در حالت طبیعی و پنج حالت پاتولوژیکی است، استفاده می شود. در فرایند جمع آوری داده ها ده فرد سالم شرکت کردند و از آنها خواسته شد تا راه رفتن های هر یک از شش حالت را شبیه سازی کنند. هر فرد هر نوع راه رفتن را ۲۰ بار تکرار کرده است. ابتدا فضای فاز هریک از داده های زیر جداگانه بازسازی می شود: ۱- ادغام اطلاعات بردار های xyz مفاصل با استفاده از فاصله ی اقلیدسی (برآیند)، ۲- ادغام اطلاعات بردار های xyz مفاصل با استفاده از اطلاعات زاویه، ۳- نگاشت اطلاعات با ترکیب جدیدی از جهت xyz به فضای جدید با استفاده از تحلیل مولفه اصلی. سپس چندین ویژگی هندسی از آن استخراج می گردد. هریک از ویژگی های بدست آمده از مراحل ۱ تا ۳ به صورت جداگانه و همچنین با هم به طبقه بند های ماشین بردار پشتیبان، کی- نزدیک ترین همسایه، جنگل تصادفی و طبقه بند ترکیبی داده می شوند. در نتیجه بهترین طبقه بند با مشخصه ی تمام ویژگی ها، طبقه بند جنگل تصادفی با صحت ۹۹ درصد است.

کلیدواژه ها:

طبقه بندی ، پاتولوژیک ، راه رفتن ، فضای فاز ، ترکیب اطلاعات مفاصل