Návrh a vývoj metod hodnocení pohybové aktivity

Abstract

Práce se zabývá metodami hodnocení kinematických veličin pohybu končetin, které se zavádějí do lékařské praxe pro hodnocení pohybové aktivity končetin během klinického vyšetření a dlouhodobé rehabilitace. Cílem práce je volba parametrů pro klasifikaci pohybů a analýzu pohybové aktivity končetin využitím předpokládané chytré ortézy. Je proveden experiment zkoumající rozsahy úhlů kloubů, simulaci postižené končetiny a denní činnosti. Pro experiment je použita soustava akcelerometrů z Development Kitu XSENS. Je naimplementováno textové rozhraní pro předzpracování, trénování a klasifikaci dat. Veškerá práce je implementována v prostředí MATLAB. Zkoumány jsou končetiny z pohledu dominantní a nedominantní strany těla. Dále jsou analyzovány končetiny z pohledu zdravé a postižené končetiny, a to s cílem stanovit parametry očekávané senzorickým systémem chytré ortézy. Pro statistické porovnání rozdílu pohybu mezi těmito končetinami je použit Wilcoxonův test. Jsou hledány statisticky významné rozdíly mezi těmito končetinami. Dále jsou navrženy metody klasifikace pohybové aktivity pro studium dlouhodobého pohybu v domácím prostředí.

The thesis deals with methods of evaluating kinetic values of limb movement, which are introduced into medical practice for evaluation of limb movement during clinical examination and long-term rehabilitation. The goal of the thesis is to find parameters for classification of movements and analysis of limb movement activity by a inteligent prosthetis. Experimental examination of the range of angular joints, simulation of the affected limbs and daily activities is carried out. The accelerometer system from the XSENS Development Kit is used for the experiment. A text interface for pre-processing, training, and data classification is implemented. All work is implemented in MATLAB environment. The limbs are examined as the dominant and non-dominant part of the body. The limbs are also analyzed as the aspect of the healthy and affected limb i n order to determine the parameters expected by the sensory system of the smart orthosis. The Wilcoxon test is used for statistical comparison of the movement differences between these limbs. Statistically significant differences between these limbs during movement at home are sought.