| Title: | Detekcija zamrznjenega koraka in stimulacija v realnem času s personaliziranim nosljivim sistemom za bolnike s Parkinsonovo boleznijo : doktorska disertacija |
|---|
| Authors: | ID Slemenšek, Jan (Author)
ID Šafarič, Riko (Mentor) More about this mentor... 
ID Pirtošek, Zvezdan (Comentor)
ID Geršak, Jelka (Comentor) |
|---|
| Files: |  Doktorska_Disertacija_Slemensek_Jan.pdf (6,57 MB)
MD5: 71BEB687444043D6808EC5EA1E1170EE
|
|---|
| Language: | Slovenian |
|---|
| Work type: | Dissertation |
|---|
| Typology: | 2.08 - Doctoral Dissertation |
|---|
| Organization: | FERI - Faculty of Electrical Engineering and Computer Science
|
|---|
| Abstract: | Analiza in razumevanje človeškega gibanja odpirata nova vrata na različnih področjih, kot so šport,
robotika, virtualna resničnost, medicina in rehabilitacija. Detekcija specifičnih aktivnosti človeškega
gibanja omogoča razvoj naprednih, personaliziranih naprav, orodij in pripomočkov za medicinske
namene. Zbiranje in analiza gibalnih podatkov omogočata ustvarjanje objektivnejše ocene o
dejanskem motoričnem stanju posameznika ali bolnika, kar lahko poveča učinkovitost treninga,
okrevanja in rehabilitacije. Disertacija predlaga robusten, nosljiv merilni sistem za zajemanje in analizo
človeškega gibanja v realnem času, namenjen bolnikom s Parkinsonovo boleznijo, ki doživljajo epizode
zamrznitve koraka. Gibalni podatki so pridobljeni s pomočjo pospeškometrov, giroskopov in merilnikov
mišične aktivnosti, vgrajenih v elastičen pas, nameščen pod kolenom na obeh nogah. Gibalni podatki
so uporabljeni za učenje in testiranje algoritmov strojnega učenja. Z obširno primerjalno analizo
desetih uveljavljenih klasifikacijskih algoritmov strojnega učenja za namene detekcije petih aktivnosti
smo identificirali kombinacijo konvolucijskih in rekurentnih nevronskih mrež z dodanim mehanizmom
pozornosti kot najbolj učinkovit klasifikacijski model, ki je nove instance klasificiral s točnostjo 98.9 %,
natančnostjo 96.8 %, senzitivnostjo 97.8 %, specifičnostjo 99.1 % ter F1 oceno 97.3 %. Enostavnejša,
čeprav zanemarljivo manj učinkovita kombinacija konvolucijskih in rekurentnih nevronskih mrež z
dodatkom preteklih podatkovnih instanc, je implementirana na mikrokrmilniku in uporabljena za
klasifikacijo novih instanc s frekvenco 40 Hz. Sistem je v realnem času detektiral zamrznjen korak pri
bolnikih s Parkinsonovo boleznijo s točnostjo 95.1 % in povprečno zakasnitvijo 261 ms, pri čemer so
bolniki prejemali stimulacijo po potrebi. Ritmični vibracijski stimulatorji so uspešno zmanjšali
povprečno trajanje zamrznjenega koraka za 38 %. |
|---|
| Keywords: | Analiza gibanja, Parkinsonova bolezen, zamrznitev koraka, strojno učenje, aktivna stimulacija. |
|---|
| Place of publishing: | Maribor |
|---|
| Place of performance: | Maribor |
|---|
| Publisher: | [J. Slemenšek] |
|---|
| Year of publishing: | 2024 |
|---|
| Number of pages: | XI, 67 f. |
|---|
| PID: | 20.500.12556/DKUM-88690 |
|---|
| UDC: | 004.85.021:616.858-009.1(043.3) |
|---|
| COBISS.SI-ID: | 212623875 |
|---|
| Publication date in DKUM: | 22.10.2024 |
|---|
| Views: | 190 |
|---|
| Downloads: | 78 |
|---|
| Metadata: |    |
|---|
| Categories: | KTFMB - FERI
Misc.
|
|---|
|
:
|
Copy citation |
|---|
| | | | Average score: | (0 votes) |
|---|
| Your score: | Voting is allowed only for logged in users. |
|---|
| Share: |  |
|---|
Hover the mouse pointer over a document title to show the abstract or click
on the title to get all document metadata. |
