Çoklu sensör tabanlı yapay zeka destekli el beceri değerlendirme sisteminin geliştirilmesi

Motor beceri testlerine karpal tünel sendromu, serebral palsi, parkinson, artrit gibi hastalıkların teşhis ve tedavi aşamalarında, el becerisi gerektiren işlerdeki personel istihdamında mesleki yeterliliklerin kontrol edilmesinde ve ergonomi çalışmalarında ihtiyaç duyulmaktadır. Motor becerilerinin tespit edilebilmesi için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir ve bunlar birçok aşamadan ve görevden oluşmaktadır. Bu testler bir uzman gözetiminde gerçekleştirilmektedir. Bu durum özellikle nüfusu fazla olan yerlerde hastalara günler sonrasına randevu verilmesine yol açmaktadır. Ayrıca yapılan ölçümlerdeki insan faktöründen dolayı çeşitli hatalar meydana gelebilmektedir. Bu tezde amaç, üst uzuv motor becerilerinin çoklu sensörler ve yapay zeka algoritmaları ile yüksek doğrulukta otomatik olarak değerlendirilmesi, sonuçların uzmanlara sunulması ve buna bağlı olarak uzmanların iş yükünün ve ölçüm hatalarının azaltılmasıdır. Üst uzuv motor becerileri eklem yapısı, kas kuvveti, duyu, mobilite ve koordinasyon gibi birçok bileşenden oluşur. Motor becerilerinin ölçümü ve belirlenmesi bu bileşenlerin ayrıntılı test edilmesini gerektirir. Bu tez çalışmasında kişilerin el motor beceri performansları çoklu sensörler ve yapay zekâ algoritmaları ile otomatik olarak belirlenmiştir. Performans belirleme aşamasında kişilerin kas kasılma seviyeleri ile hareket sınıflandırması yapılmış ve beceri testi esnasındaki tutma-bırakma hareketi süreleri tespit edilmiştir. Uzuv açısal hız, doğrusal ivme ve hız değişim değerleri ölçülerek kaydedilmiş, görüntü işleme yöntemi ile toplam test süresi ve testte yer alan disklerin her birinin yerleştirme ve çevirme süreleri hesaplanmıştır. Elde edilen tüm bu veriler kullanıcı arayüzü üzerinden uzmanlara sunulmuştur. Bu sayede uzmanların iş yükü azaltılarak günlük hasta kabul sayılarının artırılması sağlanmış, objektif ve doğru ölçümler gerçekleştirilmiştir. Mevcut test yöntemlerinde değerlendirme parametresi olarak kullanılan testi tamamlama süresinin yanında ek metrikler de uzmanlara sunulmuştur. Sistemin çalışma performansı 20 sağlıklı katılımcı ile test edilmiştir. Bu testler sonucunda elde edilen toplam test süresi, disk tutma bırakma süreleri, her bir diskin test düzeneğine yerleştirme ve çevirme süreleri ve uzuv dinamik parametreleri elde edilerek değerlendirilmiştir. Sonuç olarak sistemin el beceri değerlendirmesini otomatik olarak gerçekleştirebildiği ortaya konmuştur.