Yüzeysel elektromiyografi verisi ile yüruyüş esnasında ayak bileğindeki güçü tahmin eden yinelemli sinir ağı üretimi

Ayak bileği gücünün tahmini, yürüyüş anormalliklerinin tanımlanmasında ve elektrikli protez cihazlarda net güç üretiminin zamanlamasının belirlenmesinde kullanılabilir. Ayak bileği gücünün mevcut ters dinamik hesaplamaları, prostetik cihaz kullanıcıları için uygulanabilirliğini ve erişilebilirliğini sınırlayan, uzmanlaşmış, pahalı laboratuvarlarda toplanan yürüyüş analizi verilerine dayanmaktadır. Bu çalışmanın amacı, algoritma girdileri olarak sadece yüzey elektromiyografisini kullanarak düz yürüme sırasında ayak bileği gücünü tahmin etmek için bir Tekrarlayan Sinir Ağı sistemi geliştirmektir. Bu amaçla, yaşları 6 ile 72 arasında değişen 25 erkek ve 25 kadından oluşan 50 katılımcının yer aldığı açık erişimli bir veri seti. Veri setinde üst bacak kaslarına ait sEMG verileri bulunmaktadır: Biceps Femoris (BF), Gastrocnemius Medialis (GM), Gluteus Maximum (GMax), Rectus Femoris (RF), Vastus Medialis (VM) ve alt vücut kasları; Peroneus Longus (PL), Soleus (SO), Tibialis Anterior (TA). Tüm bu kasların kombinasyonları için algoritmalar geliştirilmiştir. Gerçek (yürüyüş analizinin sonucu) ve tahmin edilen ayak bileği gücü arasında 0.90'lık bir korelasyon katsayısı bu çalışma için başarılı bir performans olarak kabul edilmiştir. 25 kas kombinasyonunda başarılı sonuç alindi. Tüm başarılı kas gruplarının ya PL ya da GM kasını gözlemlendi. Bulgularımız, sistemimizin güçlü protez kontrolünde ve yürüyüş anormalliklerinin tespitinde kullanılabileceğini düşündürmektedir.