Ortopédiai előszűrő eszköz tervezése Fizika, Földtudományok és Matematika

35 OTDK, Fizika, Földtudományok és Matematika Szekció, Biológiai fizika Tagozat.

Ortopédiai előszűrő eszköz tervezése

Helyezés: 1

Hallgatók: Kreinicker Gábor
Szak: Mechatronikai mérnöki alapszak, Képzés típusa: bsc, Intézmény: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Kar: Gépészmérnöki Kar,
Sipos Bence
Szak: Mechatronikai mérnök MSc, Képzés típusa: msc, Intézmény: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Kar: Gépészmérnöki Kar

Témavazető: Dr. Szilágyi Brigitta - egyetemi docens, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Természettudományi Kar

Minél később vesszük észre a gyerekek járásszervi elváltozásait vagy sérülést elszenvedett emberek nem megfelelő rehabilitációs folyamatait, annál nagyobb eséllyel alakulnak ki újabb és sok esetben súlyosabb rendellenességek. Jelenleg ezek szűrésére és megelőzésére a MoCap technológia nyújt lehetőséget. Azonban ennek laboratóriumi helyhez kötöttsége és a vizsgálatok lassúsága miatt önmagában nem alkalmazható nagy létszámban, amely különösen a gyerekek szűrésekor lehet probléma. Valamint a laborban mindenki törekszik a megfelelő járásképre, így nem valós adatokat kapunk. A laboratóriumoknak nemcsak a kapacitása véges, de a vizsgált mozgásforma is redukált: csak néhány méteres síkon történő járást, esetleg futópadon történő futást tudunk elemezni. Erre jelenthet megoldást az az eszköz, melynek fejlesztésén dolgozunk, és amellyel a térbeli és időbeli korlátok is jelentősen kitágíthatók.

A mi eszközünk egyszerűen felhelyezhető a testre, így független a laboratóriumi körülményektől. Ennek köszönhető, hogy az alanyról a mindennapi környezetében szerzünk járásképet, valamint annyi alanyon végezhetünk mérést egy időben, amennyi eszköz a rendelkezésünkre áll, így nagy létszámban hasznosítható. Az eszköz jelenleg gyorsulásmérőből, giroszkópból és magnetométerből áll, mely a későbbi fejlesztések során redukálódhat aszerint, hogy melyik ad nekünk hasznos információkat az elváltozásokról. Ezeket egy központi számítógép értékeli ki és diagnózist állít fel. Fontos, hogy nem a MoCap kiváltása a célunk, hanem a kiegészítése, hogy szűrhetőek lehessenek azok az alanyok, akiknél további vizsgálatok szükségesek laboratóriumi körülmények között.

A mért adatokból származó járáskarakterisztikát egy kiértékelő program megfelelő módon, grafikonok segítségével szemlélteti, majd gépi tanulással képes diagnózist felállítani korábbi, szakorvosok által besorolt eredmények alapján. A gépi tanulást már sikerrel alkalmazták például járáskép alapján történő ASD (autism spectrum disorder) detekcióra, így jó eséllyel a mi megoldásunkban is megfelelő pontosságot adhat. Nem az abszolút elmozdulás mérése a cél, ugyanis azt olyan pontatlansággal lehetne meghatározni, hogy az a pontos diagnózis és a minták hitelességének a rovására menne. A gyorsulások, szögsebességek értéke is elégséges az osztályozáshoz minimális szűrést követően.