طراحی و توسعه سامانه تشخیص تمرینات حرکتی به منظور توانبخشی از راه دور در بیماران پارکینسون

پارکینسون یک بیماری تحلیل نرونی پیشرونده است که بر روی عملکردهای حرکتی اثرات منفی برجای میگذارد. اجرای تمرینات حرکتی نظیر راه رفتن، به جلوگیری از پیشرفت بیماری و بهبود علائم حرکتی بیماران کمک میکند. از طرفی ساخت دستگاه هایی مناسب جهت اجرا و ارزیابی تمرینات حرکتی بیماران، برای ایجاد یک سیستم درمان از راه دور اهمیت فراوان دارد. هدف پژوهش حاضر ارایه یک دستگاه مقرون به صرفه و دقیق، جهت تشخیص نوع فعالیت در اجرای تمرینات حرکتی بیماران پارکینسونی است. به منظور کمکردن هزینه ساخت دستگاه و همچنین داشتن دقت مناسب در تشخیص حرکات، نوع حسگرها انتخاب شد و تعداد بهینه آنها محاسبه گشت. تشخیص فعالیت برای 8 حرکت راهرفتن با سرعت تند و کند، صعود و نزول از پله، اجرای سیکل تاندم، برخاستن و نشستن و همچنین دورزدن انجام شد. داده های خروجی از حسگرها در پنجره هایی به طول 2.5 ثانیه در هر حرکت به صورت مجزا استخراج شدند. ویژگی سیگنالها در حوزه های زمان، فرکانس و همچنین تبدیل موجک گسسته محاسبه و با استفاده از الگوریتم PCA، ابعاد آنها کم شد . برای طبقه بندی حرکات از طبقه بندهای NM، RBF و SVM بهره برده شد. در نهایت با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک، بهترین چینش حسگرها بدست آمد. نتیجه بدست آمده نشان داد که حسگرهای ران چپ و راست، کمر، ساق و بازوی راست با دقت %99.2، در طبقهبند NM توانستند بهترین طبقه بندی را اجرا کنند.

کلیدواژه ها:

تشخیص فعالیت ، آنالیز سیگنال ، تحرک پارکینسون ، درمان ازراه دور ، حسگرهای پوشیدنی