| کد | ts-24133 |
|---|---|
| عنوان اول | طراحی و توسعه سامانه تشخیص تحرک در بیماران پارکینسون به منظور توانبخشی از راه دور |
| نویسنده | امین محمدی نصرآبادی |
| استاد راهنما | سعید بهزادی پور |
| اسناد مشاور | لیلا علی‌بیگلو |
| نوع | کاغذی |
| دانشگاه | دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده مهندسی مکانیک |
| مقطع | کارشناسی ارشد |
| سال دفاع | 1398شمسی |
| زبان | فارسی |
| چکیده | پارکینسون یک اختلال تحلیل‌برنده عصبی پیشرونده است که بر روی عملکردهای حرکتی بیمار اثرات منفی برجای می‌گذارد. اجرای تمرینات حرکتی نظیر راه‌رفتن، به جلوگیری از پیشرفت بیماری و بهبود علائم حرکتی بیماران، کمک می‌کند. از طرفی ساخت دستگاه‌هایی مناسب جهت اجرا و ارزیابی تمرینات حرکتی بیماران، برای ایجاد یک سیستم درمان از راه دور اهمیت فراوان دارد. هدف پژوهش حاضر طراحی و توسعه یک دستگاه مقرون به صرفه و دقیق، جهت تشخیص نوع فعالیت، در اجرای تمرینات حرکتی بیماران پارکینسونی است. این دستگاه بر اساس حسگرهای اینرسی موجود، طراحی گردید. انتخاب تعداد کمینه و آرایش بهینه حسگرها، طراحی الگوریتم پردازش سیگنال، طبقه‌بندی آن‌ها و تشخیص نوع فعالیت، تطبیق عملکرد با کاربر جدید، توسعه سرعت عملکرد به منظور دستیابی به پاسخ‌دهی درلحظه و نهایتا آماده‌سازی دستگاه برای کاربرد بالینی مراحل اصلی این پروژه هستند. تشخیص فعالیت برای تمرینات تحرکی کاربردی داخل خانه و سری تمرینات LSVT-BIG که شامل 34 حرکت می‌شوند، انجام شد. داده‌های خروجی از حسگرها در پنجره‌هایی به طول 2.5 ثانیه در هر حرکت به صورت مجزا استخراج شدند. 8 ویژگی برای سیگنال‌ها در حوزه‌های زمان، فرکانس و همچنین تبدیل موجک گسسته محاسبه و با استفاده از الگوریتم PCA، ابعاد آن‌ها کم شد. برای تشخیص حرکات از طبقه‌بندهای k-NN، NM، RBF و SVM بهره برده شد. در نهایت با استفاده از الگوریتم ژنتیک، بهترین چینش حسگرها با تعداد کمینه حسگر بدست آمد. نتیجه نشان داد که حسگرهای ساق چپ و ران راست، ساعد چپ و بازوی راست با بازآوری 93.4% و دقت 94.3% در طبقهبند NM، توانستند بهترین تشخیص فعالیت را از نظر دقت و سرعت انجام دهند. همچنین با ایجاد الگوریتمی جهت تطابق طبقهبند با فرد جدید استفاده‌کننده، کیفیت سیستم برای کاربری عمومی افزایش یافت. برای رسیدن به محصول نهایی و آماده کاربری، اقدامات لازم جهت تبدیل الگوریتم تشخیص فعالیت به سامانه‌ای در لحظه، انجام شد. با دریافت داده‌های مورد نیاز از سامانه نما برای سنسورهای منتخب، هر 0.1 ثانیه تشخیص فعالیت انجام شد. بزرگ‌ترین چالش سیستماتیک در کاربرد لحظه، از بین بردن اثر ناحیه انتقال است. با ترکیب تشخیص فعالیت با پنجره‌های متفاوت 1، 1.5 و 2.5 ثانیه‌ای و توسعه یک هموارساز جهت گرفتن نوسانات تشخیص فعالیت سامانه، این مشکل برطرف شد. در نهایت با ساخت لباس و نرم‌افزار رایانه‌ای مناسب توسعه سیستم به اتمام رسید. همچنین با تحلیل حساسیت بر روی مکان نصب حسگرها، دستورالعملی جهت نصب بهتر سامانه بر روی بدن ارائه گشت. |
| تاریخ ثبت در بانک | 3 شهریور 1398 |