كشف الاختلافات في المشية بين الأشخاص الأصحاء والمبتوري الأطراف باستخدام تحليل المكونات الأساسية والخرائط ذاتية التنظيم

الملخص

تقدم هذه الدراسة نهجاً لتحليل وكشف التباين في المشية بين الأفراد الأصحاء والمبتورين فوق الركبة مع أطراف اصطناعية سفلية باستخدام تحليل المكونات الأساسية (PCA) وشبكة الخرائط ذاتية التنظيم (SOM). تبدأ المنهجية باستخراج المكونات الأساسية لتغيرات الحركة الزاوية لكل من الورك والركبة والكاحل لالتقاط أنماط الحركة الأكثر أهمية أثناء المشي على المستوى السهمي. ثم يتم استخدام هذه المكونات الأساسية أو الحركات الأساسية كمدخلات لشبكة SOM. يكمن دور SOM في تصنيف البيانات وكشف الاختلاف بشكل آلي بين الأشخاص الأصحاء والمبتورين بالاعتماد على العناصر الأساسية للحركة. من خلال نتائج تصنيف شبكة SOM للمكونات الأساسية، أظهرت الدراسة إمكانية توظيف شبكة SOM في كشف وتحديد الاختلافات بين الأشخاص الأصحاء ومبتوري الأطراف الذين يرتدون أطرافهم الاصطناعية، بما في ذلك أنماط بسط وقبض مفاصل الأطراف السفلية الثلاث (الكاحل والركبة والورك). تشير النتائج إلى إمكانية توظيف طريقة تحليل العناصر الأساسية للمشية مع تقنية SOM في بناء نظام تشخيصي يفيد في دعم القرار الطبي وتحديد الاختلاف في العناصر الأساسية للحركة باستخدام الشبكات العصبونية. بالإضافة الى امكانية ذلك في تحسين تصميم الأطراف الاصطناعية وتصميم برامج إعادة التأهيل لاستعادة آليات المشي الطبيعية لدى مبتوري الأطراف.