Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN  |  EL

Αναζήτηση

Πλοήγηση

Ο Χώρος μου

Ορθοπεδική ανάρρωση μέσω τρισδιάστατων παιχνιδιών με τη χρήση χαμηλού κόστους φορητών αισθητήρων κίνησης

Kontadakis Grigorios

Πλήρης Εγγραφή


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/0C47D85C-CF25-4F22-A427-37B81E3EA7DA
Έτος 2018
Τύπος Μεταπτυχιακή Διατριβή
Άδεια Χρήσης
Λεπτομέρειες
Εμφανίζεται στις Συλλογές

Περίληψη

Η τρέχουσα εργασία παρουσιάζει μία πλατφόρμα ορθοπεδικής ανάρρωσης μέσω τρισδιάστατων παιχνιδιών, αποτελούμενη από ένα φορητό παιχνίδι και έναν αυτοσχέδιο αισθητήρα κίνησης τοποθετημένο στο γόνατο, προοριζόμενο για ασθενείς που έχουν πραγματοποιήσει εγχείρηση ολικής αρθροπλαστικής γονάτου, σε συνεργασία με το Νοσοκομείο Χανίων. Η εφαρμογή χρησιμοποιεί έναν μόνο αυτοσχέδιο, φορητό, χαμηλού κόστους αισθητήρα αποτελούμενο από μία αδρανειακή μονάδα μέτρησης (Inertial Measurement Unit, IMU) τοποθετημένη στο κάτω άκρο με στόχο την καταγραφή της περιστροφής σε πραγματικό χρόνο, ενώ ο ασθενής ακολουθεί ένα φυσιοθεραπευτικό πρωτόκολλο. Μία αδρανειακή μονάδα μέτρησης καταγράφει την συγκεκριμένη δύναμη αδράνειας ενός σώματος, τον γωνιακό ρυθμό, και μερικές φορές το μαγνητικό πεδίο που περιβάλλει ένα σώμα. Οι αδρανειακές μονάδες μέτρησης παρέχουν τεχνολογία αιχμής χρησιμοποιούμενη σε φορητές συσκευές και χρησιμοποιούνται σε αυτή την εργασία, από τη στιγμή που ικανοποιούν τους βασικούς σχεδιαστικούς περιορισμούς του προτεινόμενου συστήματος, δηλαδή την μεγιστοποίηση της φορητότητας και την ελαχιστοποίηση του κόστους. Προηγούμενες δουλειές δείχνουν πως όταν χρησιμοποιούνται IMU, ικανοποιητικά αποτελεσματα ακρίβειας στην ταξινόμηση ασκήσεων μποορούν να πραγματοποιηθούν χρησιμοποιώντας τρεις, δύο, ακόμη και μία IMU. Τέτοια αποτελέσματα προωθούν την περαιτέρω διερεύνηση του απαιτητικού προβλήματος της ταξινόμησης χρησιμοποιώντας έναν μόνο αισθητήρα, διασφαλίζοντας μέγιστη φορητότητα σε σύγκριση με τα συστήματα πολλαπλών αισθητήρων, ενώ παράλληλα παρέχουν επαρκή ποσοστά επιτυχίας ανίχνευσης κίνησης. Ο στόχος μας είναι να μειώσουμε την ανάγκη φυσικής παρουσίας ενός φυσικοθεραπευτή βοηθώντας την αποδοτική πραγματοποιήση φυσιοθεραπευτικών ασκήσεων σε οποιαδήποτε τοποθεσία καθώς και η εμβύθιση του ασθενούς στο εικονικό περιβάλλον κατά τη διάρκεια της φυσικοθεραπείας δίνοντας κίνητρο στο χρήστη να συμμετέχει σε ένα παιχνίδι χρησιμοποιώντας την προτεινόμενη με γνώμονα την φορητότητα εφαρμογή αποτελούμενη από μία μόνο αδρανειακή μονάδα μέτρησης (IMU) και μια φορητή συσκευή με λειτουργικό σύστημα Android. Ο αυτοσχέδιος κόμβος προσαρτημένος στο κάτω άκρο αποτελεί την είσοδο στο παιχνίδι πληροφορώντας τον ασθενή κατά πόσο οι φυσικοθεραπευτικές ασκήσεις έγιναν σωστά ή όχι. Ένας αλγόριθμος ταξινόμησης προτείνεται που κατατάσσει τις ασκήσεις σε πραγματικό χρόνο ως σωστές η λανθασμένες, σύμφωνα με τα κριτήρια που έχουν θέσει οι φυσικοθεραπευτές. Αρχικές δοκιμές αυτού του συστήματος έγιναν στην ορθοπεδική κλινική του Νοσοκομείου Χανίων, σε συνεργασία με ορθοπεδικούς χειρούργους και φυσιοθεραπευτές. Αυτές οι δοκιμές δείχνουν ότι η εμβύθιση των ασθενών επιτυγχάνεται στην πλειοψηφία των περιπτώσεων.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες

Στατιστικά