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ORCID:  http://orcid.org/0000-0003-2218-2848
Tipo do documento: Trabalho de Conclusão de Curso
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Título: Análise de sinais inerciais para quantificação da bradicinesia parkinsoniana em membros superiores por meio da Slow Feature Analysis
Título(s) alternativo(s): Analysis of inertial signals to quantify parkinsonian bradykinesia in upper limbs using Slow Feature Analysis
Autor(es): Silva, Kerolayne Meneses da
Primeiro orientador: Andrade, Adriano de Oliveira
Primeiro membro da banca: Pereira, Adriano Alves
Segundo membro da banca: Milagre, Selma Terezinha
Resumo: A doença de Parkinson é um distúrbio neurodegenerativo com maior incidência em indivíduos com idade avançada, caracterizada pela presença da bradicinesia, somada a mais um dos sinais motores, como: o tremor em repouso, a rigidez muscular e a instabilidade postural. A bradicinesia é considerada o sintoma com maior potencial de diagnóstico da doença e é definida como a lentidão dos movimentos voluntários. Além da avaliação clínica, muitos estudos e diversas linhas de pesquisa utilizam os sinais de sensores inerciais e eletromiográficos para a avaliação da bradicinesia. Porém, um dos principais desafios deste estudo é a mensuração de características inerciais que auxiliem na identificação da bradicinesia. Para a quantificação da bradicinesia, foram coletados sinais inerciais de dezessete indivíduos com doença de Parkinson, e as tarefas propostas foram: os movimentos de bater dos dedos (pinça), de abrir e fechar a mão, de pronação e supinação e de flexão e extensão de punho. Em seguida, com a obtenção dos sinais advindos dos sensores inerciais, eles passaram por uma etapa de pré-processamento para posterior aplicação da Slow Feature Analysis (SFA), que disponibiliza um índice para mensuração da lentidão no sinal (ƞ). Com base nesses resultados, realizou-se uma análise comparativa dos valores de ƞ e observou-se que os pares de tarefas: de pinça e pronação/supinação da mão, de abrir e fechar a mão e pronação/supinação e de abrir e fechar a mão e flexão/extensão de punho apresentaram diferenças significativas entre si, segundo o teste de Tukey (p-valor < 0,05). Além disso, os participantes do experimento desenvolveram valores variados de ƞ, indicando que o tipo de tarefa e a quantidade de repetição influenciam na velocidade da execução do movimento. E as tarefas de pinça e de abrir e fechar a mão exibiram a maior concentração de elevados valores de ƞ, sugerindo que esses movimentos foram executados com maior velocidade pela maioria dos indivíduos. Diante disso, conseguiu-se quantificar a lentidão dos movimentos dos indivíduos e das tarefas, comprovando-se a eficácia deste método para a análise da bradicinesia parkinsoniana.
Abstract: Parkinson's disease is a neurodegenerative disorder with a greater incidence in individuals with advanced age, characterized by the presence of bradykinesia and a motor signs, such as: tremor at rest, muscle stiffness and postural instability. Bradykinesia is considered the symptom with the greatest potential for diagnosing the disease and is defined as the slowness of voluntary movements. In addition to clinical evaluation, many studies and several lines of research use the signals from inertial and electromyographic sensors for the evaluation of bradykinesia. However, one of the main challenges of this study is the measurement of inertial characteristics that assist in the identification of bradykinesia. For the quantification of bradykinesia, Inertial signals were collected from seventeen individuals with Parkinson's disease, and the proposed tasks were: the movements of tapping fingers (tweezers), opening and closing hands, pronation and supination and flexion and extension cuffed. Then, after obtaining the signals from the inertial sensors, they went through a pre-processing step for later application of the Slow Feature Analysis (SFA), which provides an index for measuring the slowness of the signal (ƞ). Based on these results, a comparative analysis of the values of ƞ suggested that the pairs of tasks tweezers and pronation/supination of the hand, open and close hand and pronation/supination, and open and close hand and wrist flexion/extension showed significant differences between them, according to the Tukey test (p-value <0.05). In addition, the participants, they had varying values of ƞ, indicating that the type of task and the amount of repetition influence the speed of execution of the movement. And the tweezers and open and close hand tasks exhibited the highest concentration of high values of ƞ, suggesting that these movements were performed with greater speed by the most individuals. Therefore, it was possible to differentiate individuals and tasks according to the intensity of the slowness and the effectiveness of this method for the analysis of parkinsonian bradykinesia was proven.
Palavras-chave: Doença de Parkinson
Parkinson’s disease
Bradicinesia
Bradykinesia
Sinais inerciais
Inertial signals
Slow Feature Analysis
Slow Feature Analysis
Valor de ƞ
Value of ƞ
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Citação: SILVA, Kerolayne Meneses da. Análise de sinais inerciais para quantificação da bradicinesia parkinsoniana em membros superiores por meio da Slow Feature Analysis. 2020. 44 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Biomédica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/30767
Data de defesa: 15-Dez-2020
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