Yüz Felci Asistanı: FaCiPa

Herkese merhabalar, daha önce de sizlere söz verdiğim gibi FaCiPa’ yı tanıtmak için buradayım. Birçok röportajda, görüşmede ve uygulamalı olarak denk geldiğiniz FaCiPa uygulamasına adım adım yaklaşarak sıfırdan bir uygulama nasıl yapılabilir detayları ile birlikte sizlere tanıtacağım. Bugün olan heyecanımı biraz mazur görün, çünkü yaptığım her projeyi benim birer çocuğummuş gibi hissediyorum. Öyle ki, bu proje kendi hayatımdan hatıralar da barındırdığı için benim için oldukça değerli.

Yaklaşık 3 yıl önce geçirdiğim bir hastalık sonucunda zorlu ve yıpratıcı bir tedavi süreci yaşamak zorunda kalmıştım. Bu hastalığın ismini daha önce de çok kez dile getirdiğim gibi bilmiyordum. Sizleri de bu konuda bilinçlendirmek adına ufak bir bilgiyi aşağıya hemen bırakıyorum. Lütfen bilgilenelim. Çünkü inanın hayatın size getireceği olanakları bilmiyorsunuz.

Yüz felci, beyinden yüze gelen fasiyal sinir liflerinin belirli nedenlerle (rüzgâr, ısı değişimi, virüs, vb.) zedelenmesi sonucunda yüzdeki mimik kaslarında hareket kaybının oluşması durumudur. Kaş kaldırma, göz kapama, diş gösterme, gülme ve yanak şişirme gibi hareketler bozulur.

Beynimizden gelen hareket (motor) emirleri yüz siniri vasıtasıyla yüz kaslarımıza iletilerek istediğimiz hareketleri yapmamızı sağlar. Eğer beyinde veya yüz sinirinde hastalık veya problem varsa ve bu rahatsızlıklar gelen iletiyi engellerse yüz felci oluşur dolayısıyla yüz hareketleri kısmen ya da tamamen ortadan kaybolur. Bu proje vasıtasıyla hastalığın safhaları daha fazla ilerlemeden kullanıcıya erken teşhis imkânı vererek hasarın minimuma indirilmesi hedeflenmiştir.

Fasiyal Sinir Dallanması
Yüz Felcinin Safhaları ve Sınıflandırılması

Alınan veriler sonucundaki istatistiklere ve literatüre göre:

  1. Derece Yaralanma: Fasiyal sinir sadece sersemlemiştir, hasta sekiz hafta içerisinde normal yaşantısına dönmektedir.
  2. Derece Yaralanma: Fasiyal sinir zedelenmiştir ancak dış kısım hala sağlamlığını korumaktadır. Dört ay sonra ilk iyileşme belirtilerini gösterir.
  3. Derece Yaralanma: Fasiyal sinir ciddi derecede zedelenmiştir. İyileşme çok yavaş olur ve bazen cerrahi müdahaleye ihtiyaç duyulabilmektedir.

 Bu bilgiler ve sonuçlar doğrultusunda yapmış olduğum proje kapsamında yüz felci hastalığına yakalanma riski olan bireyler bir uzman yardımı almadan mobil cihazlarından uygulamayı yükleyerek belirli bir oranda teşhis koymayı başarabilmeleri hedeflenmiştir. FaCiPa, mobil bir uygulama olup gerekli görüntü işleme teknikleri ile desteklenerek kişiye yüz felci teşhisinde kullanılacak yöntemlerin (kaşları kaldırmak, gözleri kapatmak ve açmak, ıslık çaldırmak, dişleri göstererek gülümseme) entegre edildiği bir platformdur. Uygulamanın ismi, herkese hitap edebilmesi için evrensel bir dil olarak kabul edilen İngilizce ’de hastalığın karşılığı olan Facial Paralysis’in belirli harflerinden oluşmaktadır.

Yüz felci geçiren ve geçirmeyen birey örneği

Yüz, hayatımızdaki önemli varlıklardan biridir. Yüz yüze iletişim sadece kelimelerde değil, aynı zamanda jestleri, vücut dilini, yüz ifadelerini ve göz temasını da içermektedir. Bu tür iletişim, diğer iletişim türlerine kıyasla en etkili insan etkileşimi olmuştur. Yüz felcine uğrayan bireyler yüzlerinde asimetri, yemek yeme, içme, konuşma ya da sesleri telaffuz etmede zorluk çekerler. Ayrıca bu rahatsızlık fiziksel görünümleri nedeniyle fiziksel işlev ve psikososyal sıkıntıları da beraberinde getirmektedir . Bu tür hastalıklar bireylerin sosyal yaşamlarını olumsuz yönde etkilemektedir. Sonuç olarak yüz felci yaşayan bireyler her gün psikolojik, fiziksel ve sosyal engellilik ile karşı karşıya gelebilmektedir.

Fasiyal sinir zedelenmesinin bireydeki dağılımı

Neyi Araştırıyoruz?

Gerçekleştireceğimiz proje için yapılan literatür araştırması kapsamında 250 kişinin katılımıyla sonuçlandığı ‘Yüz Felci’ni Tanıyor Musunuz?’ adlı yaptığımız anket sonucunda elimize geçen veriler ile bireylerin %63,2’lik oranı uzman yardımı almadan teşhis koyabilme yetisine sahip olamadığı gözlemlenmiştir.

·      Yüz felcinin toplumumuzdaki yeri ve bireylerin bu konu üzerindeki tutumu nasıldır?
·      Eğer yüz felci hastalığı olabildiğince erken teşhis edilebilseydi iyileşmesindeki başarı oranı ve kişinin psikososyal açıdan rahatlama seviyesindeki değişimi nasıl gözlenirdi?
·      Toplumumuzdaki bireylerin uzman yardımı olmadan teşhis koyma yetisi ne durumdadır?

Görüntü İşleme, görüntüyü dijital form haline getirmek ve bazı işlemleri gerçekleştirmek için geliştirilmiş, spesifik görüntü elde etmek veya ondan bazı yararlı bilgiler çıkarmak için kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntemin girdisi video kesiti veya fotoğraf gibi bir görüntüdür. Çıktısı ise görüntünün istenilen ya da dikkat edilmesi gereken bölümüne karşılık gelir.  Genellikle Görüntü İşleme sistemi, önceden belirlenmiş sinyal işleme(Signal Processing) yöntemlerini uygularken görüntüleri iki boyutlu sinyaller olarak ele alır.

Görüntü İşleme Teknolojilerinin Amacı Nedir ?

Görüntü işlemenin amacı 5 gruba ayrılmıştır.

1. Görselleştirme – Görünmesi zor nesneleri gözlemleme
2. Görüntü keskinleştirme ve restorasyon – Gürültülü görüntüleri iyileştirme
3. Görüntü alımı – İlgi çekici ve yüksek çözünürlüklü görüntü arama
4. Desen Tanıma – Bir görüntüdeki çeşitli nesneleri tanımlama.
5. Görüntü Tanıma – Bir görüntüdeki nesneleri ayırt etme.

Sunucu Haberleşmesinin Teknolojideki Yeri

API (Application Programming Interface), bir uygulamaya ait işlevlerin başka bir uygulamada da kullanılabilmesi için oluşturulmuş bir ara yüzdür. Bir API, iki uygulamanın birbiriyle konuşmasına izin veren bir yazılım aracısıdır. Diğer bir deyişle, size ait isteği, sağlayıcınıza talep eden ve ardından size yanıt gönderen habercidir. API, uygulamaların ve tanımların birbirinden ödün vermeden değişmesine izin veren uygulamalardan bağımsız işlevleri tanımlar.

API-Uygulamalar Arası Haberleşmesi

Python dilinin Android Studio ortamında geliştirilebilmesi mümkün olmadığı için görüntü işleme kütüphanesi olan OpenCV ile mobil taban arasında haberleşme sağlanacağı bir servis yazılarak sunucu üzerinden iletişim kurulacaktır. Kullanılacak framework ise mobil uygulama geliştirebilmek adına hibrit uygulama çatısı olan Angular tabanlı Ionic Cordova seçilmiştir. Ionic,  Angular.js kütüphanesi üzerine inşa edilmiştir ve kod geliştirmede kullanılan yapılar da Angular.js’e aittir. Açık kaynak olan Ionic, binlerce takipçisi ve destekçisi ile binlerce mobil uygulamaya ev sahipliği yapmaktadır. Ionic Framework, Cordova üzerine inşa edilmiştir. Mobil cihazın donanımına ve sistem kaynaklarına erişim gibi işlemler Cordova sayesinde yapılmaktadır.

Yapılacak olan projede görüntü işleme tekniklerinden yararlanılarak mobil bir uygulama geliştirilecektir. Python dilinin Android Studio ortamında geliştirilebilmesi mümkün olmadığı için görüntü işleme kütüphanesi olan OpenCV ile mobil taban arasında haberleşme sağlanacağı bir servis yazılarak sunucu üzerinden iletişim kurulacaktır.

YÜZ TANIMA

Yüz tanıma, kişinin yüz çizgilerine dayalı kalıpları karşılaştırarak ve analiz ederek, kişiyi benzersiz şekilde tanımlayabilen veya doğrulayan biyometrik bir yazılım uygulamasıdır. Yüz tanıma sistemi yüksek çözünürlükte sayısal bir görüntüden yola çıkar. Önce yüz algılama (Face Detection) programları çalışarak görüntüdeki insan yüzlerini bulup çerçeveler ve yüzleri ‘normalize’ eder yani görüntüleri olabildiğince tam önden çekilmiş biçime sokar, boyutlandırır ve ışık ile kontrastı ayarlar. Ardından yapay zekâ yazılımları devreye girerek, parmak izi benzeri bir Yüz İzi (Faceprint) oluşturur.

Face print
  OpenCV-DLIB Kütüphanesi ile Yüz İmgeleri Çıkarma 

Yüz işaretleri, görüntüdeki (kaynak) anahtar yüz niteliklerini etiketlemek ve tanımlamak için kullanılır. Yüz işaretlerini tespit etmek, şekil tahmin(shape prediction) probleminin bir alt kümesidir . Bir giriş görüntüsü ele alınır ve şekil belirleyici şekil boyunca ilgilenilen kilit noktalarını belirlemeye çalışır. 

Yüzün 68 tane koordinatla alınan modeli

Dlib kütüphanesinde yer alan Facial Landmarks Detection yönteminin çalışma mantığı; Yüz işaretlerinin görüntülerinden oluşan bir eğitim seti kullanılır. Bu görüntüler, her yüz yapısını çevreleyen bölgelerin belirli (x, y) koordinatlarını belirterek yeni görüntüye eklenir. Sonuç olarak Facial Landmarks, yüksek kaliteli tahminler ile yüz işaretlerini tespit etmek için kullanılabilecek bir tespit yöntemidir.

Yüz Felci olan bireyde yüz imgeleri çıkarımı

İnsan yüzü aşağıda görüldüğü gibi toplamda 68 tane koordinata ayrılmış ve yüzdeki belirli alanlar için belirli koordinat aralığı geçerli kılınmıştır.

68 Koordinat Aralığı

Bir sonraki yazımda ise sizlere mobil uygulama ve sunucu etkileşimini anlatacağım. Bir nebze bile sizleri aydılatabildiysem ne mutlu bugünüme. Görüşmek dileğiyle. Sağlıklı günler dilerim✨

REFERANSLAR

  1. https://www.medicalpark.com.tr/yuz-felci-nedir/hg-151
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Facial_nerve.
  3. ] Josef Finsterer (2008). Management of peripheral facial nerve palsy. Eur. Arch. Otorhinolaryngol, 265: 743-752.
  4. fizyoglik.com/yüz-felci-ve-egzersiz/
  5. Yüz Felci (Fasiyal Paralizi) başlıklı makalenin tüm hakları yazarı Prof.Dr.Selçuk ONART’a aittir.
  6. “Anatomi Atlası”, Michael Schuenke, Erik Schulte, Udo Schumacher, Palme Yayıncılık
  7. R. L. Delinger, J. M. VanSwearingen, J. F. Cohn, K. L. Schmidt, “Puckering and Blowing Facial Expressions in People With Facial Movement Disorders,” J. Phys Ther, vol. 88, pp. 909-915, August 2008.
  8. W.S.W Samsudin, K. Sundaraj, AI-Rehab Research Group, Universiti Malaysia Perlis (UniMAP)“Image Processing on Facial Paralysis for Facial Rehabilitation System: A review”, 23 – 25 Nov 2012.
  9. Mahdi Rezaei, Department of Computer Science, the University of Auckland, “Creating a Cascade of Haar-Like Classifiers: Step by Step”
  10. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ionic_Logo.svg
  11. https://www.pyimagesearch.com/2017/04/03/facial-landmarks-dlib-opencv-python/
  12. http://www.microbiologynutsandbolts.co.uk/the-bug-blog/ringing-the-infection-bell-about-facial-nerve-palsy.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *