Development of 2D Ultrasound Tracking Software and Hardware to Monitor Multiple Flexor Tendon Displacement for Applications Toward Hand Prostheses
Notice bibliographique
Résumé
This thesis work provides a new way to detect and track the displacement of flexor tendons within the human arm, using a non-invasive, ultrasound-based, speckle tracking technique. By tracking the tendons in the arm, it provides a way to monitor a person’s intention to move their hands and fingers. This has application to hand prosthetic control, as well as tendon injury assessment, which has significant contributions to the medical and rehabilitation community. The system works by capturing and processing a sequence of B-scan ultrasound images, to detect and track the flexor tendon motion (excursion) in the wrist, as the user flexes their muscles. Given the biomechanics of the hand, tendon displacement is correlated to the user’s intention to move their finger. Several speckle tracking techniques using B-scan ultrasound image sequences are developed in this work, including: auto-location of the tendon, a stationary ROI (region of interest), and novel use of similarity measures such as FT (Fisher Tippett), and hybrid methods. As well, work is done to investigate various speckle tracking parameters, and their effects on tracking accuracy. The different speckle tracking techniques are developed using data obtained from cadaver hands, and human volunteers undergoing regular surgery. The tracking techniques are compared in terms of successfully detecting the tendon, accurately tracking tendon displacement, successfully tracking multiple tendons, successfully detecting and tracking the onset of low tendon displacement, and computational efficiency of the algorithms. Another major aspect of this work is the design of a novel quad-array transducer that can collect image sequences from up to four tendons simultaneously. This transducer is instrumental to the motivation for controlling an advanced prosthesis. As well, specialized hardware is designed for the cadaver-based studies. Overall, this thesis successfully demonstrated the proposed tracking algorithms and newly designed hardware, for tracking the displacement of single and multiple flexor tendons. It has provided several important contributions to the field.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».