تشخیص پارگی منیسک زانو با استفاده از پردازش سیگنال های ویبراسیون زانو

زمینه و هدف: آسیب دیدگی مفصل زانو از مهمترین آسیب­های رایج در زندگی روزمره افراد و ورزش­های پرتحرک می­باشد. از شایع­ترین آسیب­ها در مفصل زانو می­توان آسیب­های منیسک، رباط صلیبی و پارگی این اعضا را عنوان نمود. تشخیص­های پارگی منیسک عموما به صورت بالینی و با استفاده از تصاویر رزونانس مغناطیسی (magnetic resonance imaging: mri) می­باشد. هدف ما در این مقاله استفاده از ثبت و ضبط سیگنال­های ویبراسیون زانو (vibroarthrography: vag) برای تشخیص پارگی منیسک می باشد. مواد و روش­ها: در این تحقیق بر روی20 شخص سالم و20 شخص بیمار که پارگی منیسک آنها مورد تایید پزشک و تصاویر عکس­برداری بوده است آزمایش انجام داده و درمدت 15 ثانیه 3 بار از پای مصدوم و سالم، با دستگاه الکترواستتوسکوپ سیگنال ثبت کرده ایم. از هر بیمار تاییدیه رضایت و سلامت آزمایش دریافت شد و برای ثبت سیگنال ها محل قرار گیری پروب روی زانو اصلاح شد. یافته­ها: پس از ثبت سیگنال­ها، آنها را پردازش کرده و با کاهش نویز آنها با الگوریتم تجزیه مقدار منفرد (singular value decomposition :svd) ، چهار ویژگی از این سیگنال­ها در حوزه انرژی و فرکانس که شامل پارامتر انرژی (energy parameter: ep)، پارامتر انرژی بسط داده شده (energy spread parameter :esp)، پارامتر فرکانس (frequency parameter: fp) و پارامتر فرکانس بسط داده شده (frequency spread parameter: fsp)) استخراج کرده­ایم و سپس میانگین و انحراف استاندارد هر ویژگی را در نظر گرفته و مجموعا هشت ویژگی را تجزیه و تحلیل نموده­ایم. آنالیزهای آماری نشان داده­اند که ویژگی­ها دارای 05/0  بوده­اند. در این تحقیق ما از سه روش برای طبقه­بندی داده­ها استفاده کردیم. روش پرسپترون چند لایه، ماشین بردار پشتیبان و k نزدیکترین همسایه که به ترتیب دارای (1670/0 82/0) و (0958/0 84/0) و (0895/0 943/0) درصد صحت و انحراف استاندارد بوده­­اند. روش k نزدیکترین همسایه دارای بیشترین درصد صحت بوده است. نتیجه گیری: روش پردازش سیگنال های ویبراسیون زانو روشی مناسب و غیرتهاجمی برای تشخیص پارگی منیسک زانو می باشد که می­تواند باعث صرفه­جویی در زمان و همچنین کاهش هزینه باشد.  کلید واژه ها: آسیب شناسی مفصلی، پارگی منیسک، سیگنال­های vag، تجزیه مقدار منفرد(svdتوزیع زمان- فرکانس