Datorseende som verktyg i mätning av höftledens rörlighet: en validitetsstudie.
Bergström, Erika; Kiukas, Isa (2023)
Bergström, Erika
Kiukas, Isa
2023
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023110828850
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023110828850
Tiivistelmä
Behovet för nya digitala lösningar ökar i och med digitaliseringen. Efterfrågan för distansrehabilitering ökar och forskningen inom ämnet har tagit fart inom fysioterapin. Ett markörlöst datorseendeprogram DensePose har utvecklats i samarbete med Yrkeshögskolan Arcadas ingenjörsstuderande. Programmet mäter leders aktiva rörelseomfång med hjälp av en datorkamera. Syftet med detta arbeta är att validitetsgranska datorseendeprogrammet DensePose genom mätningar på höftledens aktiva rörelseomfång. Frågeställningen för arbetet är; ”Är datorseendeprogrammet tillförlitligt för höftledens specifika ledmätning?” I undersökningen deltog 22 personer som angav sig vara studerande eller personal hos Yrkeshögskolan Arcada. Rörelserna som undersöktes var aktiv böjning, aktiv sträckning, aktiv inåt och utåtrotation av höftleden samt knäledens aktiva böjning. Arbetet grundar sig på en kvantitativ forskningsmetod. Datorseendeprogrammets validitet undersöktes genom en jämförelse med den klassiska vinkelmätaren, goniometern. Under mättillfället användes datorseendeprogrammet för att definiera ledvinkeln i höftleden i den specifika positionen, varefter ledvinkeln mättes manuellt med hjälp av en goniometer. Dessa resultat har jämförts för att fastställa datorseendeprogrammets pålitlighet. Resultaten visar på att mätningen mellan datorseendeprogrammet och goniometern gav ett identiskt resultat 16 gånger då man räknar med alla rörelseriktningar. Skillnaden mellan datorseendeprogrammet och goniometern avviker minst vid höftledens aktiva sträckning i med en avvikelse på ett medeltal av 2,1 grader. Skillnaden på mätinstrumenten kan avskiljas i största grad vid höftledens aktiva utåtrotation med en avvikelse på ett medeltal av 2,9 grader. Större avvikelser kan hittas vid höftledens aktiva sträckning med en skillnad på 13 grader, och knäledens aktiva böjning med en skillnad på 20 grader. Faktorer som kan ha inverkat på mätresultaten är noggrannhet i goniometerns position vid mättillfället samt eventuell rörelse hos den undersökta personen. Datorseendeprogrammet kunde med små justeringar fungera som ett gynnsamt verktyg inom distansfysioterapin i framtiden men kräver ännu undersökning för att få fram flera pålitliga resultat. The need for new digital technologies has increased since digitalization. The demand for telerehabilitation is growing and the research in the field has expanded in physiotherapy. There is already computer vision software that functions as an implement for physiotherapists. Further research in the field still needs to be done. The engineering students of Arcada University of Applied Sciences have developed a markerless computer vision program called DensePose. The aim of this study is to test the validity of the markerless computer vision program DensePose through measurement of the active range of motion in the hip. The question at issue for this written work: “Is the computer vision program reliable for measurement of the active range of motion in the hip?” In this study 22 people who were students or staff from Arcada participated. The movements in this study tested were active flexion, active extension, active inner and outer rotation in the hip and active flexion in the knee. This study has been structured as quantitative research. Comparison was made between the computer vision program and the classic joint measurer, the goniometer, to determine whether the computer vision program gives accurate results. Results show that the difference between the computer vision program and goniometry deviates the least in the active extension of the hip, an average of 2,1 degrees. In the active outer rotation of the hip is the average on the deviated results largest, an average on 2,9 degrees. In comparison with the other movements tested, the active knee flexion’s results deviated the most, on average 2,2 degrees. An accurate placement and reading of the goniometer and movement during the measurement could be primal factors that affect the measurement results. The computer vision program could with minor adjustments function as an advantageous tool for telerehabilitation in the future. Kysyntä uusista digitaalisista menetelmistä kasvaa digitalisoitumisen sekä koronapandemian myötä. Etäkuntoutuksen kysyntä kasvaa ja aiheen tutkimus on vilkastunut fysioterapian sisällä. Jo tänä päivänä on olemassa tietokonenäköohjelmistoja, jotka toimivat apuvälineenä fysioterapeuteille. Lisätutkimuksia aiheesta täytyy kuitenkin vielä toteuttaa. Arcadan insinööriopiskelijat ovat kehitelleet tietokonenäköohjelmiston DensePose, joka toimii nivelten aktiivisen liikeradan mittaajana. Opinnäytetyön tarkoituksena on selvittää DensePose ohjelmiston sovellettavuus lonkan aktiivisen liikeradan mittaajana. Opinnäytetyö perustuu vertailuun ohjelmiston sekä klassisen kulmamittarin, goniometrin välillä. Työn tutkimuskysymys on; ”Onko tietokonenäköohjelmisto luotettava lonkan aktiivisen liikeradan mittauksessa?” Tutkimukseen osallistui 22 henkilöä, jotka olivat joko Arcadan henkilökuntaa tai opiskelijoita. Tutkimuksen aikana on jouduttu tekemään hienosäätöjä ohjelmistolle optimaalisten tulosten saavuttamiseksi. Työssä liikeradat, joita tutkittiin, olivat lonkan aktiivinen koukistus, ojennus, sisä sekä ulkokierto ja polven aktiivinen koukistus. Tulokset kertovat tietokoneohjelman ja goniometrin lukemien täsmäävän 16 kertaa tutkimuksen aikana mukaan lukien kaikki liikeradat. Tietokoneohjelmiston ja goniometrin välinen ero lonkan aktiivisessa ojennuksessa oli pienin, keskiarvolta 2,1 astetta. Lonkan aktiivisen ulkorotaation kohdalla olivat tulokset ohjelmiston sekä goniometrin välillä suurimmat, keskiarvolta 2,9 astetta. Suurin poikkeama tuloksissa näkyy polven aktiivisessa koukistuksessa vertailussa muihin liikeratoihin, jossa poikkeama on keskiarvolta 2,2 astetta. Keskeisiä tekijöitä, jotka vaikuttavat mittaustuloksiin ovat goniometrin tarkka asettaminen ja tulosten lukeminen sekä testihenkilön mahdollinen liikehdintä mittauksen aikana. Pienien hienosäätöjen avulla tietokonenäköohjelmisto voisi toimia oivana apuna etäfysioterapiassa tulevaisuudessa, mutta edellyttää jatkotutkimista, jotta lisää luotettavia lukemia voidaan nähdä.