Araştırma Makalesi

El Sıkma Hareketinin İşlevsel Yakın Kızılaltı Spektroskopisi ve Elektromiyografi Sinyalleri Kullanılarak Sınıflandırılması

Cilt: 14 Sayı: 1 23 Mart 2023
PDF İndir
TR EN

El Sıkma Hareketinin İşlevsel Yakın Kızılaltı Spektroskopisi ve Elektromiyografi Sinyalleri Kullanılarak Sınıflandırılması

Öz

El hareketinin sınıflandırılması, özellikle inme rahatsızlığı geçiren kişilerde nörorehabilitasyon amaçlı beyin bilgisayar arayüzü (BBA) modellerinin geliştirilmesinde büyük önem arz etmektedir. Ancak, el hareketi odaklı BBA modellerinin geliştirilmesinde kullanılan kas ve beyin aktivitesi ölçüm modalitelerinin tek başlarına kullanılmasında, nörolojik adaptasyon ve bazı hasta gruplarının nöromusküler hastalık barındırması gibi çeşitli problemler bulunmaktadır. Bu çalışmada bir kavrama kuvveti görevi aracılığı ile gerçekleştirilen el hareketinin sonucu elde edilen işlevsel yakın kızılaltı spektroskopisi (iYKAS) ve elektromiyografi (EMG) sinyalleri kullanılarak el hareketinin sınıflandırılması gerçekleştirilmiştir. Bu sinyallerden çıkartılan öznitelikler, L1 norm tabanlı bir destek vektör makinesi (DVM) ile seçildikten sonra, K-en yakın komşuluk, doğrusal ve radyal temelli DVM, Gradyan Artırma, Adaboost, Naive Bayes, Doğrusal Diskriminant, Kuadratik Diskriminant ve Lojistik regresyon sınıflandırıcılarına verilmiştir. Sınıflandırıcıların başarımı, bir katılımcıyı dışarıda bırak (leave-one-subject-out) çapraz geçerliliği uygulanarak gerçekleştirilmiştir. Sınıflandırıcılar arasında en yüksek doğruluk yüzdesi, iYKAS ve EMG odaklı özniteliklerden faydalanılarak, Doğrusal Diskriminant metodu ile %84 olarak bulunmuştur. Sonuçlarımız bize işlevsel yakın kızılaltı spektroskopisi ve elektromiyografi verilerinin el hareketinin sınıflandırılmasında kullanılabileceğini ve bunun BBA sistemlerine de entegre edilebileceğini ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] L. F. Nicolas-Alonso and J. Gomez-Gil, "Brain computer interfaces, a review," Sensors (Basel), vol. 12, no. 2, pp. 1211-79, 2012, doi: 10.3390/s120201211.
  2. [2] J. J. Shih, D. J. Krusienski, and J. R. Wolpaw, "Brain-computer interfaces in medicine," Mayo Clinic proceedings, vol. 87, no. 3, pp. 268-79, Mar 2012, doi: 10.1016/j.mayocp.2011.12.008.
  3. [3] C. L. Pulliam, S. R. Stanslaski, and T. J. Denison, "Industrial perspectives on brain-computer interface technology," Handb Clin Neurol, vol. 168, pp. 341-352, 2020, doi: 10.1016/B978-0-444-63934-9.00025-1.
  4. [4] J. Kogel, J. R. Schmid, R. J. Jox, and O. Friedrich, "Using brain-computer interfaces: a scoping review of studies employing social research methods," BMC Med Ethics, vol. 20, no. 1, p. 18, Mar 7 2019, doi: 10.1186/s12910-019-0354-1.
  5. [5] R. Carabalona, P. Castiglioni, and F. Gramatica, "Brain-computer interfaces and neurorehabilitation," Studies in health technology and informatics, vol. 145, pp. 160-76, 2009. [Online]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19592793 https://ebooks.iospress.nl/publication/12265.
  6. [6] S. Sreedharan, R. Sitaram, J. S. Paul, and C. Kesavadas, "Brain-computer interfaces for neurorehabilitation," Critical reviews in biomedical engineering, vol. 41, no. 3, pp. 269-79, 2013, doi: 10.1615/critrevbiomedeng.2014010697.
  7. [7] M. J. Young, D. J. Lin, and L. R. Hochberg, "Brain-Computer Interfaces in Neurorecovery and Neurorehabilitation," Semin Neurol, vol. 41, no. 2, pp. 206-216, Apr 2021, doi: 10.1055/s-0041-1725137.
  8. [8] R. Sitaram et al., "FMRI brain-computer interface: a tool for neuroscientific research and treatment," Comput Intell Neurosci, p. 25487, 2007, doi: 10.1155/2007/25487.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

-

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

23 Mart 2023

Gönderilme Tarihi

1 Aralık 2022

Kabul Tarihi

16 Ocak 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 14 Sayı: 1

Kaynak Göster

IEEE
[1]A. Eken, “El Sıkma Hareketinin İşlevsel Yakın Kızılaltı Spektroskopisi ve Elektromiyografi Sinyalleri Kullanılarak Sınıflandırılması”, DÜMF MD, c. 14, sy 1, ss. 35–46, Mar. 2023, doi: 10.24012/dumf.1212691.
DUJE tarafından yayınlanan tüm makaleler, Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır. Bu, orijinal eser ve kaynağın uygun şekilde belirtilmesi koşuluyla, herkesin eseri kopyalamasına, yeniden dağıtmasına, yeniden düzenlemesine, iletmesine ve uyarlamasına izin verir. 24456