A surface electromyography based serious computer game for physiotherapy and rehabilitation

Bu yüksek lisans tez çalışması alt ekstremite fizyoterapi ve rehabilitasyonu için ciddi bir oyun sunmaktadır. Önerilen sistem, egzersizlerin oyun aktivitelerine dönüştürüldüğü ve giyilebilir veri toplama kartı BITalino ile toplanan gerçek zamanlı yüzey elektromiyografi sinyallerinin işlenerek girdi olarak kullanıldığı bir bilgisayar oyunudur. UNITY Oyun Motoru oyun tasarımı platformu için kullanılmıştır. Bu oyun sistemi, hastaların motivasyonlarını arttırmak için amaca yönelik egzersiz çalışması sağlar ve hastanın oyun performans verilerini kaydettiği için de fizyoterapiste geri bildirimde bulunur. Elektromiyografi, kasların kasılmasıyla üretilen elektriksel bir aktivitedir. Üretilen elektromiyografi, kasların kasılma kuvvetine göre değişir. Bu çalışmada, alt ekstremitede kuadriseps kasının güçlendirilmesi için önerilen egzersizlerden biri olan aktif diz uzatma egzersizi, hamstring kası için aktif diz fleksiyonu ve vastus medialis obliquus kasının kuvvetlendirilmesi için de terminal ektansiyon egzersizleri kullanılmıştır. UNITY Oyun Motorunda BITalino'dan gerçek zamanlı yüzey elektromiyografi sinyalleri alınmış ve bunlara sinyal işleme yöntemleri uygulanmıştır. Daha sonra oyun objesi olan topun, işlenmiş elektromiyografi sinyallerine göre hareket etmesi sağlanmış ve böylece oyuncu olan hasta puan toplayabilmiştir. Bu çalışma için sadece tek bir yüzey elektromiyografi kanalı kullanılmıştır. Fizyoterapist, hastasının egzersiz performansına tasarlanan bir web uygulaması sayesinde uzaktan erişebilmektedir. Öznitelik çıkarımı metotlarının EMG hakkında bilgi vermesinden faydalanılarak, fizyoterapiste bir geri bildirim modülü sunulmuştur. Fizyoterapist bu geri bildirim modülü sayesinde hastanın yaptığı egzersizlerin analizlerine erişip, hastasının durumu hakkında manuel muayene yapmadan bilgi alabilmektedir.