Parkinson Araştırmalarında IMU ve EMG Sensörleri ve Göz Takibi Teknolojisi Kullanımı
Parkinson hastalığı; titreme, bradikinezi (hareketlerde yavaşlık), kas sertliği ve duruş bozuklukları gibi motor belirtilerin yanı sıra dikkat, yürütücü işlevler, uyku ve otonomik sistemle ilgili sorunlar gibi çok çeşitli non-motor belirtilerle kendini gösteren ilerleyici bir nörolojik bozukluktur. Bu belirtiler, hastaların günlük yaşam aktiviteleri ve motor kontrol becerileri üzerinde önemli etkiler yaratır. Bu nedenle hem klinik araştırmalarda hem de rehabilitasyon programlarında hastalığın objektif ölçümlerle değerlendirilmesi kritik bir rol oynar.
Geleneksel klinik değerlendirmeler uzman gözlemine dayanır ve çoğu zaman kısa süreli değerlendirme seanslarında yapılır. Ancak Parkinson’un tipik özelliklerinden biri, gün içinde semptomların değişkenlik göstermesidir. Bu nedenle hareket verisini gerçek zamanlı, yüksek doğrulukla ve tekrar edilebilir şekilde toplamak araştırmacılar için oldukça değerlidir.
Bu blog yazımızda, parkinson araştırmalarında TEA Ergo’nun taşınabilir IMU ve EMG sensörleri ile Tobii’nin giyilebilir veya ekran bazlı göz takip sistemlerinin kullanılabilirliğini ele alacağız. Bu iki teknoloji birlikte kullanıldığında hem motor hem de görsel-bilişsel süreçlerle ilgili detaylı, senkronize veri elde etmek mümkün olabilir.
Parkinson’un Motor Belirtilerinin Ölçülmesinde TEA Ergo Sensörleri
1. IMU (T-Sens Motion) Sensörleri
TEA Ergo’nun IMU sensörü; ivmeölçer, jiroskop ve manyetometre verilerini birleştirerek vücudun üç boyutlu hareketini yüksek hassasiyetle yakalar. Parkinson değerlendirmelerinde özellikle şu ölçümler öne çıkar:
- Titreme frekansı ve amplitüdü: Parkinson tremorunun düzenli yapısı IMU sensörleriyle milisaniye seviyesinde tespit edilebilir.
- Hareket başlangıç zamanı: Bradykinezi değerlendirmelerinde hareketin başlama gecikmesi çok değerli bir metriktir.
- Denge ve postür: Öne eğilme, lateral kayma, gövde stabilitesi gibi değişiklikler IMU verisiyle doğrusal şekilde takip edilebilir.
- Eklem açıları: TEA’nın IMU algoritmaları, bilek, diz, kalça gibi eklemlerin açılarını hesaplayabilir.

Bu sensör yapısı hem laboratuvar ortamında hem de gerçek yaşam senaryolarında kullanılabilir, bu da Parkinson gibi dalgalı semptomlara sahip hastalıklar için büyük bir avantajdır.
2. EMG Sensörleri
EMG, Parkinson hastalığında önemli olan kas aktivitesi paternlerini incelemek için güçlü bir araçtır. TEA Ergo’nun kablosuz EMG sensörleri şu analizleri olanak tanır:
- Kas aktivasyon sırası: Hareketin hangi kasla başladığı ve koordinasyonun nasıl değiştiği gözlemlenir.
- Kas yorgunluğu: Uzun süreli görevlerde kasın ne kadar hızlı yorulduğu analiz edilir.
- Kompansasyon davranışları: Bir kas zayıf çalıştığında diğer kasların aşırı devreye girip girmediği tespit edilir.
IMU ve EMG aynı anda kullanıldığında hareketin hem dışarıdan görülen kinetik yönü hem de içeriden gelen kas aktivitesi verisi senkronize şekilde elde edilir. Parkinson araştırmalarında bu bütünleşik yaklaşım giderek daha fazla tercih edilmektedir.

Tobii Göz Takibi ile Bilişsel ve Görsel Motor Süreçlerin Ölçümlenmesi
Parkinson sadece kas ve hareket sistemiyle ilişkili değildir; görsel dikkat, hedef takibi ve karar verme süreçleri de etkilenebilir. Tobii göz takip sistemleri, bu süreçlerin objektif olarak analiz edilmesini sağlar. Aşağıda, Parkinson araştırmalarında hem ekran bazlı hem de giyilebilir göz takip sistemleriyle elde edilebilen bazı örnek ölçümler göreceksiniz.
Tobii Ekran Bazlı Göz Takip Sistemleri ile Yapılabilen Ölçümler
• Sakkadik gecikme (Saccadic Latency)
Gözün yeni bir hedef belirdiğinde harekete geçme süresi ölçülür.
Parkinson hastalarında bu sürenin uzadığı, yani göz hareketinin başlamasında belirgin bir yavaşlama görüldüğü bilinmektedir. Bu durum göz hareketinin yavaşlamasını ve tepki zamanındaki artışı yansıtır.
• Fiksasyon süresi (Fixation Duration)
Kişinin bir noktaya ne kadar süreyle odaklandığı ölçülür.
Parkinson hastalarında hem aşırı uzun hem de aşırı kısa fiksasyonlar görülebilir. Uzun fiksasyonlar görsel dikkat esnekliğinin azaldığını gösterirken, kısa ve sık fiksasyonlar görsel arama davranışının dağınıklığını yansıtabilir.
• Takip performansı (Smooth Pursuit Tracking)
Hareketli bir hedefi gözle kesintisiz takip etme becerisi değerlendirilir.
Parkinson hastalarında takip paternleri genellikle daha kesik, daha yavaş ve stabil olmayan hareketler şeklindedir. Bu da motor koordinasyonun bozulmasıyla ilişkilidir.
Bu ölçümler; dikkat, tepki süresi, motor planlama ve görsel stabilite gibi bilişsel süreçlerde Parkinson’un nasıl değişiklik yarattığını anlamak için güçlü birer araçtır.

Tobii Giyilebilir Takip Sistemi ile Yapılabilen Ölçümler
Gerçek yaşam senaryolarında kullanılabilen Tobii Pro Glasses 3 cihazı Parkinson hastalarında günlük aktiviteler sırasında şu analizleri mümkün kılar:
• Hedefe bakışın korunması (gaze stability during movement):
Kişinin yürürken veya bir nesneye yaklaşırken bakışını hedef üzerinde ne kadar istikrarlı tuttuğu ölçülür. Parkinson hastalarında gözün hedefte kalma süresi kısalabilir ya da bakış noktası daha fazla sapma gösterebilir. Bu durum hem postüral instabiliteyi hem de hareket sırasında görsel stabiliteyi sürdürmede yaşanan güçlüğü yansıtır.
• Çevresel tarama paternleri (visual scanning patterns):
Doğal ortamda bireyin çevreyi nasıl taradığı incelenir. Parkinson hastalarında tarama alanı daralabilir, bakış sıçramaları daha düzensiz hâle gelebilir veya göz hareketleri daha “temkinli” ve yavaş olabilir. Bu değişiklikler hem denge kaygısıyla ilişkili davranışları hem de görsel-bilişsel yükün artışını gösterir.
• Baş-göz koordinasyonu (head–eye coordination):
Gözlük tipi göz takibi cihazlarından alınan bakış verisi, IMU sensörlerinden elde edilen baş hareketi açısıyla eşleştirilir. Bu sayede kişinin başını çevirdiği anda gözünün aynı yöne ne kadar hızlı ve uyumlu şekilde hareket ettiği analiz edilir. Parkinson hastalarında bu senkronizasyon gecikebilir veya bozulabilir; bu da hem motor planlamadaki aksamaları hem de görsel hedefleme süreçlerinin yavaşladığını gösterir.

Bu tür veriler özellikle postüral instabilite, donma (freezing of gait) ve çift görev altında performans düşüşlerini anlamada büyük avantaj sağlar.
IMU + EMG + Göz Takibi: Parkinson Araştırmaları İçin Güçlü Kombinasyon
TEA Ergo sensörleri ile Tobii göz takibi birlikte kullanıldığında motor ve görsel-bilişsel süreçlerin aynı zaman çizelgesinde eşleştirildiği bütünleşik bir veri seti elde edilebilir. Örneğin:
Yürürken öne eğilme miktarı IMU ile ölçülebilirken, aynı anda kişinin hedefe bakışını koruyup koruyamadığı Tobii ile takip edilebilir. Bu iki veri birleştiğinde yalnızca hareket bozuklukları değil, aynı zamanda görsel stabilitenin ve dikkat dağılımının motor kontrol üzerindeki etkisi de anlaşılabilir.
Benzer şekilde, El titremesi IMU ile ölçülebilirken, gözün o sırada nesneyi ne kadar tutarlı izlediği, görsel dikkat dağılması olup olmadığı da ek olarak Tobii ile analiz edilebilir.
Bu yaklaşım Parkinson’un hem motor hem de bilişsel etkilerini tek bir sistem içinde inceleme olanağı sağlayabilir.
Sonuç
Parkinson hastalığı çok boyutlu bir yapıya sahiptir ve bu nedenle değerlendirme süreci hem motor hem de bilişsel süreçleri kapsamalıdır. TEA Ergo’nun IMU ve EMG sensörleri ile Tobii göz takip teknolojisi birlikte kullanıldığında, hareket paternleri, kas aktivitesi ve görsel dikkat davranışları doğrulukla ve senkronize şekilde analiz edilebilir.
Bu tür bütünleşik veri toplama yöntemleri; klinik araştırmalarda, tedavi etkinliği değerlendirmelerinde ve yeni rehabilitasyon modellerinin geliştirilmesinde araştırmacılara güçlü, objektif ve tekrar edilebilir ölçümler sunabilir.
Referanslar
https://www.teaergo.com/products/tea-captiv-t-sens-emg-2/
https://www.teaergo.com/products/tea-captiv-t-sens-motion-imu/
https://www.tobii.com/products/eye-trackers/wearables
https://www.tobii.com/products/eye-trackers/wearables/tobii-pro-glasses-3
https://www.tobii.com/products/eye-trackers/screen-based
https://www.parkinson.org/understanding-parkinsons/symptoms
https://www.ninds.nih.gov/health-information/disorders/parkinsons-disease
Eye Tracking in Parkinson’s Disease: A Review of Oculomotor Markers and Clinical Applications
Abnormal eye movements in Parkinson’s disease: From experimental study to clinical application
Wearable Sensors and Artificial Intelligence for the Diagnosis of Parkinson’s Disease


