Vestibüler Sistem Disfonksiyonu Analizinde Tsallis Entropy

Tam Makale

Tam akademik makaleye MDPI üzerinden ulaşılabilir:

https://www.mdpi.com/2497834

Vestibüler Sistem Disfonksiyonu: Kısa Bir Bakış

Vestibüler sistem; denge, uzamsal yönelim ve postür kontrolü üzerinde önemli bir role sahiptir. Bu sistemde oluşan bozukluklar baş dönmesi, vertigo ve denge problemleri gibi belirtilere yol açabilir. Bu belirtiler günlük hareketleri zorlaştırabilir ve yaşam kalitesini olumsuz etkileyebilir.

Bu nedenle vestibüler sistem disfonksiyonu, hem klinik değerlendirme hem de biyomedikal mühendislik araştırmaları açısından önemli bir konudur.

Yürüyüş Verisi Neden Önemlidir?

Yürüme hareketi denge kontrolüyle yakından ilişkilidir. Postür kararlılığındaki küçük değişimler bile yürüyüş sırasında ayak altındaki basınç dağılımını etkileyebilir. Yürüyüş verilerinin analiz edilmesi, basit bir görsel inceleme sırasında fark edilmesi zor olan hareket örüntülerinin değerlendirilmesine yardımcı olabilir.

Bu çalışmada, tabanlık içine yerleştirilen kuvvet sensörlerinden elde edilen veriler bu amaçla kullanılmıştır. Amaç, bu verilerin sağlıklı bireyler ile vestibüler sistem disfonksiyonu bulunan bireyleri ayırt etmeye yardımcı olup olamayacağını incelemektir.

Tsallis Entropy’ye Giriş

Entropi tabanlı yöntemler, verideki karmaşıklık, belirsizlik ve düzensizlik seviyesini değerlendirmek için kullanılır. Tsallis entropy de bu yöntemlerden biridir ve özellikle doğrusal olmayan veya karmaşık örüntüler içeren sinyallerin analizinde faydalı olabilir.

Yürüyüş analizi açısından bu durum önemlidir; çünkü yürüme tamamen tekrar eden mekanik bir hareket değildir. Her adım küçük değişimler içerir. Sağlıklı bireylerde bu değişimler daha kararlı bir yapı gösterebilirken, dengeyle ilişkili problemler ölçülen verilerdeki düzensizliği artırabilir.

Yürüyüş Tabanlı Analizde Tsallis Entropy

Çalışmada, toplanan kuvvet sensörü verileri önce her bireyin normal yürüyüş alışkanlığının etkisini azaltacak şekilde işlenmiştir. Bu işlem, analizin kişinin genel yürüme tarzından çok yürüyüş trendi etrafındaki dalgalanmalara odaklanmasını sağlar.

Bu aşamadan sonra sensör verileri üzerinden Tsallis entropy değerleri hesaplanmış ve bu değerler sınıflandırma için özellik olarak kullanılmıştır. Sonuçlar, entropi tabanlı özelliklerin sağlıklı katılımcılar ile vestibüler sistem disfonksiyonu bulunan katılımcıların ayrıştırılmasını destekleyebileceğini göstermiştir.

En başarılı sınıflandırma modelleri ortalama %95 doğruluğa ulaşmıştır. Bu sonuç, yaklaşımın gelecekte yürüyüş tabanlı tanısal destek sistemleri için faydalı bilgiler sağlayabileceğini göstermektedir.

Sonuç

Bu çalışma, Tsallis entropy yönteminin vestibüler sistem disfonksiyonu ile ilişkili yürüyüş verilerinin değerlendirilmesinde nasıl kullanılabileceğini göstermektedir. Tabanlık kuvvet sensörleri, sinyal işleme ve makine öğrenmesi birlikte kullanılarak dengeyle ilişkili değişimleri analiz etmeye yönelik veri odaklı bir yaklaşım sunulmuştur.

Bu tür yöntemler klinik değerlendirmelerin yerini almak için değil, araştırma süreçlerini desteklemek ve gelecekteki tanısal sistemler için ek nicel bilgi sağlamak amacıyla değerlendirilebilir.