Алгоритм детектирования тремора головы по данным видеокамеры смартфона системы биомедицинского мониторинга
- Авторы: Егорчев А.А.1, Чикрин Д.Е.1, Пашин Д.М.1, Фахрутдинов А.Ф.1
-
Учреждения:
- Казанский (Приволжский) федеральный университет
- Выпуск: Том 11, № 4 (2024)
- Страницы: 87-93
- Раздел: МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ, КОМПЛЕКСОВ И КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
- URL: https://journals.eco-vector.com/2313-223X/article/view/658905
- DOI: https://doi.org/10.33693/2313-223X-2024-11-4-87-93
- EDN: https://elibrary.ru/GGHQUC
- ID: 658905
Цитировать
Полный текст



Аннотация
Современные условия требуют от человечества активной цифровизации в различных сферах деятельности и быта, что способствует ускорению выполнения задач и упрощению процессов. Самостоятельная диагностика позволяет находить симптомы, что может стать основанием для обращения к медицинским специалистам, что особенно важно в критических ситуациях, когда на кону стоит жизнь. Таким образом, очевидно, что разработка таких систем является актуальной задачей. В данном случае тремор головы играет особую роль, так как он может свидетельствовать о наличии болезни Паркисона или рассеянного склероза. Цель данной работы – разработать модуль определения наличия тремора головы, пригодный для внедрения в решения, предназначенные для смартфонов. В работе используется метод, основанный, на анализе данных оптического датчика, которым является камера фронтальной части смартфона. Метод базируется на применении открытой модели машинного обучения ML Kit, которая отвечает за распознавание лиц, а также на специально разработанном алгоритме для обработки результатов. Испытания показали точность 0,92 по метрике accuracy. Данный метод предлагает новый подход к обнаружению тремора головы и подчеркивает эффективность применения стандартной модели ML Kit для решения подобных задач на смартфонах, что также позволяет использовать его в рамках крупной биомедицинской системы диагностики.
Полный текст

Об авторах
Антон Александрович Егорчев
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: anton@egorchev.ru
кандидат технических наук; директор, Институт вычислительной математики и информационных технологий
Россия, Казань, Республика ТатарстанДмитрий Евгеньевич Чикрин
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Email: dmitry.kfu@ya.ru
ORCID iD: 0000-0003-1358-8184
доктор технических наук; директор, Институт искусственного интеллекта, робототехники и системной инженерии
Россия, Казань, Республика ТатарстанДмитрий Михайлович Пашин
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Email: dmitry.m.pashin@gmail.com
доктор технических наук; проректор по цифровой трансформации и инновационной деятельности
Россия, Казань, Республика ТатарстанАдель Фердинандович Фахрутдинов
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Email: timvaz@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0002-7520-9223
аспирант, Институт физики
Россия, Казань, Республика ТатарстанСписок литературы
- Федорович А.А., Горшков А.Ю., Королев А.И., Драпкина О.М. Смартфон в медицине – от справочника к диагностической системе. Обзор современного состояния вопроса // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2022. № 9. С. 66–74.
- Vu J., Cisneros E., Lee H., Le L. et al. Head tremor in cervical dystonia: Quantifying severity with computer vision // Journal of the Neurological Sciences. 2022. № 434. С. 120–154. doi: 10.1016/j.jns.2022.120154.
- Elble R., Hellriegel H., Raethjen J., Deuschl G. Assessment of head tremor with accelerometers versus gyroscopic transducers // Movement Disorders Clinical Practice. 2016. No. 4. Pp. 205–211.
- Liu W., Lin X., Chen X., Wang Q. Vision-based estimation of MDS-UPDRS scores for quantifying Parkinson’s disease tremor severity // Medical Image Analysis. 2023. No. 85. Pp. 637–647.
- Elble R., Ondo W. Tremor rating scales and laboratory tools for assessing tremor // Tremor and Other Hyperkinetic Movements. 2022. No. 435. Pp. 1–10.
- Elble R., McNames J. Using portable transducers to measure tremor severity // Tremor and Other Hyperkinetic Movements. 2016. No. 6. Pp. 1–12.
- Фролов С.В., Горбунов А.В., Потлов А.Ю. Регистрация и анализ тремора с помощью детектора движения на основе веб-камеры // Биомедицина. 2012. № 2. С. 80–83.
- Говорова Т.Г., Таппахов А.А., Попова Т.Е., Антипина У.Д. Тремор: классификация, клиническая характеристика // Consilium Medicum. 2018. № 9. С. 95–100.
Дополнительные файлы
