Design and Implementation of Measurement and Exercise System with Kinect Sensor for Neurological Rehabilitation

Nörolojik Rehabilitasyon için Kinect Sensörlü Ölçüm ve Egzersiz Sisteminin Tasarımı ve Gerçekleştirilmesi

Abstract

People suffering from neurological diseases such as Stroke, Parkinson's and Cerebral Palsy are having difficulty doing daily living movements such as walking, speaking and gripping.These neurological diseases are being tried to be treated with rehabilitation techniques.Rapidly developing virtual reality applications have led to the development of alternative treatment methods in the field of rehabilitation.The aim of this study is to develop a system in which patients who need neurological rehabilitation can exercise in their own living spaces and follow up with treatment. The position sensing sensor Kinect and Unity 3D gaming motor are used in the study.The measurement and exercise system for memory, lower extremity and upper extremity were realized with the designed games.The short-term memory situation has been measured with duration of matching picture on screen.The time and extent of reaching the abduction and flexion joint opening of 45 degree in the duration of 30 second in the lower extremity was measured.In the measurement of upper extremity, the angle and duration of joint opening was measured for 0 o abduction, 90 o abduction, 180 o abduction and 75 o adduction.According to this, the balance between the right and left lateral and the balance between interior and posterior was determined.

Özet

İnme, Parkinson ve Serebral Palsi gibi nörolojik hastalık geçiren insanlar yürüme, konuşma ve kavramagibi günlük hayattaki hareketleri yaparken zorluk çekmektedir.Bu nörolojik hastalıklar rehabilitasyonteknikleri iletedavi edilmeye çalışılmaktadır. Hızla gelişen sanal gerçeklik uygulamalarırehabilitasyonalanında alternatif tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine yol açmıştır. Bu çalışmanın amacınörolojikrehabilitasyona ihtiyaç duyan hastaların kendi yaşam alanları içerisinde egzersizlerini yapabileceği vetedavinin takip edebileceği bir sistem geliştirilmektir.Çalışmada konum algılama için Kinectsensoru veUnity 3D oyun motorundan yararlanılmıştır. Tasarlanan oyunlar ile hafıza, alt ekstremite ve üsteksretmiteiçin ölçüm ve egzersiz sistemi gerçekleştirilmiştir. Kısa dönem hafıza durumunun ölçülmesiiçin ekrandaki resimleri eşleştirme süresinden yararlanılmıştır. Alt ekstremite ölçümünde 30s zamaniçerisinde 45 o ’likabdüksiyon ve fleksiyon eklem açıklığına ulaşma açısı ve süresi ölçülmüştür. Üstekstremite ölçümünde ise 0 o abdüksiyon, 90 o abdüksiyon, 180 o abdüksiyon ve 75 o ’likaddüksiyon içineklemaçıklığına ulaşma açısı ve süresi ölçülmüştür.Bu verilere göre sağ ve sol lateral arasındaki balans ileinterior -posterior arasındaki balans belirlenmiştir. Böyleceelde edilen indeks skorlarının depolanması veinternet üzerinden fizik tedavi uzmanına iletilmesi sağlanmıştır.