تجزيه و تحليل حركت گام برداشتن موش صحرايي در مدل درد نوروپاتيك

كارشناسي ارشد

آسيب انقباض مزمن عصب سياتيك بهطور گستردهاي براي القا درد نوروپاتيك استفاده و به شكل تغييرات در شيوه گام برداشتن بروز مييابد. در اين پژوهش، از تجزيه و تحليل و اجراي روشهاي يادگيري ماشيني بر روي دادگان گام برداشتن موشهاي صحرايي براي تشخيص درد نوروپاتيك استفاده شده است. در همين راستا، پس از نصب و همگامسازي تردميل، دوربين و رايانه، هفت موش نر نژاد ويستار كه نشانههايي روي چهار مفصل لگن، زانو، قوزك پا و متاتارسوفالانژيال آنها نصب شده بود، براي دويدن با سرعتهاي 12، 15 و 20 متر بر دقيقه روي تردميل آموزش ديده و نشانههاي روي مفاصل در تصاوير مكانيابي شدند. مجددا پس از گذشت دو هفته از عمل جراحي در موشها براي ايجاد درد نوروپاتيك و شم روند مشابه براي ثبت راه رفتن آنها طي شد. سپس، پارامترهاي مكاني زماني و پارامترهاي سينماتيك زاويهاي استخراج گرديد. پس از آن آزمونهاي آماري بر روي هر يك از ويژگيها استخراج شده انجام شد. در ادامه صحت طبقهبندي براي هر يك از ويژگيهاي مكاني زماني و سينماتيك زاويهاي با استفاده از ماشين بردار پشتيبان و اعتبارسنجي متقابل 2 فولد گزارش گرديد. به منظور رسيدن به صحت طبقهبندي بالا از مجموع گروه ويژگيها استفاده گرديد بدين صورت كه با استفاده از الگوريتم انتخاب ويژگي Relief و بهكارگيري طبقه كننده LDA صحت طبقهبندي براي تمامي ويژگيها كنار يكديگر مورد ارزيابي قرار گرفت كه در نتيجه شش ويژگي انتخاب شد. در ادامه صحت طبقهبندي با استفاده از دو الگوريتم ماشين بردار پشتيبان و تفكيككننده خطي با اعتبارسنجي متقابل 2 فولد، اعتبار سنجي بين گروهي و آموزش با ده گام اول براي شش ويژگي انتخاب شده گزارش گرديد. در روش دوم سيگنالهاي حركتي لگن، زانو، مچ در طول يك سيكل گام برداشتن بهصورت دنباله جديد از بردارهاي فضاي فاز بازسازي شدند و با استفاده از روش تحليل مؤلفههاي اصلي، ماشين بردار پشتيبان و تفكيككننده خطي، افتراق گروه سالم از درد نوروپاتيك انجام گرفت. صحت طبقهبندي در روش اول و دوم نزديك به %100 است. تجزيه و تحليل طبقهبندي كننده نشان داد كه تركيبي از پارامترهاي زماني-مكاني و پارامترهاي سينماتيك زاويهاي روش مناسب براي طبقهبندي گروه سالم از درد نوروپاتيك فراهم ميكند. همچنين تجزيه و تحليل بازسازي فضاي فاز، يك روش قابلاعتماد و محكم براي نشان دادن كمي راه رفتن در موشهاي صحرايي است.

195985

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي پزشكي- بيوالكتريك

دكتر وحيد شالچيان