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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-0334-7830
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States
Title: Avaliação de desenhos senoidais de indivíduos com a doença de Parkinson utilizando acelerometria
Alternate title (s): Evaluation of sinusoidal designs of individuals with Parkinson's disease using accelerometry
Author: Lima, Viviane da Conceição
First Advisor: Andrade, Adriano de Oliveira
First member of the Committee: Pereira, Adriano Alves
Second member of the Committee: Rabelo, Amanda Gomes
Summary: A doença de Parkinson (DP) é marcada por tremor, rigidez, bradicinesia, entre outros aspectos. Esses sintomas comprometem as habilidades motoras, realizadas principalmente pelas mãos e dedos. Atualmente, uma das medidas mais utilizadas pelos profissionais da saúde é a aplicação de escalas clínicas que dependem de análise subjetiva. De forma a contribuir para a avaliação motora na DP, este trabalho teve como objetivo extrair informações de sensores sinais inerciais para avaliar quantitativamente o desempenho motor fino de pessoas com a DP. Para isso, o estudo contou com dois grupos, um de pessoas hígidas (GC) e outro com a DP (GP), que apresentavam tremor visível na mão ocasionado pela doença. Todos os voluntários tiveram sensores inercias posicionados sobre o dorso da mão. Os sinais foram coletados durante as tarefas de desenhar uma senóide com e sem o apoio visual de um contorno impresso em uma folha de papel. Duas características foram estimadas do correlograma obtido pela aplicação da função autocorrelação (FAC) sobre os sinais coletados: (i) a área normalizada sob a curva (𝑨𝒖𝑪); (ii) a diferença entre picos e vales do correlograma de referência em relação ao correlograma estimado dos sinais coletados (𝒗𝒎𝒎). Essas características permitiram a discriminação entre os padrões de desenho dos grupos avaliados. Para a atividade de contornar a senóide, o resultado obtido foi GC (𝒗𝒎𝒎 = 0,156 ± 0,059, 𝑨𝒖𝑪 = 0,211 ± 0,032) e GP (𝒗𝒎𝒎 = 0,246 ± 0,085, 𝑨𝒖𝑪 = 0,181 ± 0,036). Após a verificação da normalidade (Shapiro-Wilk, p > 0,05), o teste t foi aplicado para confirmar diferenças significativas entre os grupos (p < 0,05). O tamanho do efeito d de Cohen (p < 0,05) foi grande (0.903) para 𝑨𝒖𝑪 e para 𝒗𝒎𝒎 (1,238). Os resultados para a tarefa de desenhar a senóide livremente para o grupo GC foram (𝒗𝒎𝒎 = 0,261 ± 0,089, 𝑨𝒖𝑪 = 0,186 ± 0,031) e para o grupo GP (𝒗𝒎𝒎 = 0,333 ± 0,086, 𝑨𝒖𝑪 = 0,135 ± 0,041). O teste de Wilcoxon-Mann-Whitney foi aplicado para 𝒗𝒎𝒎 e o teste t para 𝑨𝒖𝑪. Ambos os testes confirmaram diferenças significativas entre os grupos (p < 0,05). O tamanho do efeito foi grande para as duas características: δ de Cliff (0,486) e d de Cohen (1,366). Com isso, foi possível quantificar o desempenho motor dos voluntários e constatar que as pessoas com a DP tiveram um comprometimento da performance motora durante a realização da tarefa proposta. Este estudo comprovou que a avaliação de padrões senoidais por meio do correlograma de sinais inerciais é um método simples e prático para a quantificação do desempenho motor de pessoas com a DP.
Abstract: Tremor, stiffness, and bradykinesia are all symptoms of Parkinson's disease (PD). These symptoms impair motor skills, which are primarily performed by the hands and fingers. Currently, one of the most common measures used by health professionals is the use of clinical scales that rely on subjective analysis. This study aimed to extract information from inertial sensors in order to quantitatively evaluate the fine motor performance of people with Parkinson's disease. The study included two groups: one of healthy people (CG) and one of people with Parkinson's disease (PG) who had visible tremors in their hands as a result of the disease. Inertial sensors were placed on the back of each volunteer's hand. These signals were collected while participants were drawing a sinusoidal pattern with and without the aid of a printed outline on a piece of paper. The normalized area under the curve (AuC) and the difference between peaks and valleys of the reference correlogram in relation to the estimated correlogram of the collected signals were estimated from the correlogram obtained by applying the autocorrelation function (ACF) on the collected signals (vmm). These characteristics allowed discrimination between the design patterns of CG and PG. For the activity of contouring the sinusoid, the obtained result was (vmm = 0.156 ± 0.059, AuC = 0.211 ± 0.032) for GC and (vmm = 0.246 ± 0.085, AuC = 0.181 ± 0.036) for PG. After normality verification (Shapiro-Wilk, p > 0.05), the t-test was applied to confirm significant differences between the groups (p < 0.05). Cohen's d-effect size (p < 0.05) was large (0.903) for AuC and vmm (1.238). The results for the task of drawing the sinusoid freely for GC were (vmm = 0.261 ± 0.089, AuC = 0.186 ± 0.031) and for PG (vmm = 0.333 ± 0.086, AuC = 0.135 ± 0.041). The Wilcoxon-Mann-Whitney test was applied to vmm and the t test to AuC. Both tests confirmed significant differences between groups (p < 0.05). The size of the effect was large for the two characteristics: δ cliff (0.486) and d-Cohen (1.366). This allowed researchers to quantify the volunteers' motor performance and confirm that people with Parkinson's disease had poorer motor performance when completing the tasks. The evaluation of sine patterns using a correlogram estimated from inertial signals proved to be a simple and practical method for quantifying the motor performance of people with Parkinson's disease in this study.
Keywords: Doença de Parkinson
Parkinson's disease
Desempenho motor
Motor performance
Função autocorrelação
Autocorrelation function
Acelerômetro
Accelerometer
Desenho senoidal
Sinusoidal pattern
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: LIMA, Viviane da Conceição. Avaliação de desenhos senoidais de indivíduos com a doença de Parkinson utilizando acelerometria. 2022. 56 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Biomédica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/34411
Date of defense: 15-Feb-2022
Appears in Collections:TCC - Engenharia Biomédica

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