Hayalet Uzuv Sendromu Tedavisi için Sanal Gerçeklik ve Artırılmış Gerçeklik Temelli Sistemin Geliştirilmesi - AKBULUT, AKHAN; Zaim, Abdül Halim; Aydın, Ali; Tarakcı, Ela (TÜBİTAK EEEAG Proje, 2020)
Hayalet uzuv sendromu (Fantom ekstremite ağrısı-FEA), ampütasyon sonrasında bireylerin birçoğunda görülen ve yaşam kalitesini azaltarak hayatlarını olumsuz yönde etkileyen yaygın bir ampütasyon sekelidir. Kaybedilen uzvun beyinde temsil edildiği kortikal alanların, uzuv kaybından dolayı duyusal girdiden yoksun kalması ve komşu duyusal girdilere açık hale gelmesinin kayıp uzuv ile ilgili ağrılı temsillere neden olduğu öne sürülmektedir. FEA'yı tedavi etmeye yönelik birçok farklı uygulama bulunmakla birlikte; etkinliği en fazla gösterilen ve en yaygın kullanılan terapötik yaklaşım ayna terapisidir. Ayna terapisi, sağlam ekstremite ile yapılan hareketlerin yansıma aldatmacasını kullanarak kayıp uzvu beyine varmış gibi gösterip, ağrının azaltılarak bireyin rahatlatılmasını hedeflemektedir. Proje kapsamında, benzer bakış açısıyla ve ayna terapisinin limitasyonlarını ortadan kaldırarak FEA'nın rehabilitasyonunda kullanılmak üzere, 4 farklı ampütasyon bölgesi için sanal gerçeklik ve artırılmış gerçeklik teknolojilerinin yer aldığı 7 (4 SG, 3 AG) oyun geliştirilmiş; katılımcıların ampüte bölgelerinden ölçülen EMG sinyallerinin karşılığı olan fantom hareketler belirlenerek interaktif oyunlar içerisindeki modellere yansıtılması yöntemi ile rehabilitasyon seansları gerçekleştirilmiştir. Fantom hareketlerin yüksek doğrulukla sınıflandırılması için 71 kişiden toplanan özgün bir veriseti oluşturulmuş ve sistemin kullandığı yapay öğrenme modelinin eğitilmesinde kullanılmıştır. Farklı yapay öğrenme algoritmaları ile yapılan deneylerde en yüksek başarımı sunan modeller, ilk örnekleme entegre edilmiş ve sistem %88,94?e varan doğrulukla hareketleri sınıflandırmıştır. Proje konusu, fizyolojik sinyallerin ölçümünde gündelik hareketleri etkilemeden kullanılabilecek giyilebilir bir sensör cihazın geliştirilmesi, sağlık verisinin az kaynak tüketerek güvenli bir şekilde aktarılması ve fizyoterapistlerin hasta takibini yapabileceği web uygulamalarının geliştirmesini de kapsamaktadır. Önerilen sistemin ilk örneklemi 12 hasta ile test edilmiş; yapılan kullanım analizi ve geribildirimler neticesinde sistemin ampüte bireyler için kontrol edilebilir, doğal, eğlenceli, dalma seviyesi yüksek, fantom ekstremiteyi hareket ettirmelerini sağlayan, kalan uzuvdaki kasların çalışmasına katkıda bulunan ve kassal yorgunluk oluşturmayan bir rehabilitasyon aracı olabileceği, iyi bir değerlendirme sonrasında sistemin kullanımı ile ilgili herhangi bir şikayeti olmayan ampüte bireyler tarafından rahatlıkla kullanılabileceği ve yüksek memnuniyet düzeyine sahip olduğu görülmüştür.
Keywords: Derin Öğrenme; Sinyal İşleme; Emg; Bulut Bilişim; Artırılmış Gerçeklik; Sanal Gerçeklik; e-sağlık