Indhold:
|
Tunge Kontrol System
Foto: Tor Løkken |
Introduktion
En rygmarvsskade, hjerneskade eller anden kronisk beskadigelse af det
motoriske system ændrer fuldstændigt dagligdagen for den ramte
person, og i mange tilfælde bliver et hverdagsliv umuligt uden vedvarende
hjælp. Enhver forøgelse af selvstændigheden, måske
endda i en sådan grad at et arbejde kan passes er altafgørende for
at øge livskvaliteten for børn og voksne med sådanne
handikap.
Siden begyndelsen af 1960’erne har forskning i anvendelsen af
medikotenkiske løsninger i rehabilitering af rygmarvsskade åbnet
op for adskillelige lovende metoder og apparater. På trods af den store
mængde af penge og tid der er brugt på udviklingen af systemer til
genetablering af tabt førlighed, har kun få systemer været
succesrige udenfor forskningsomgivelserne. En af årsagerne til at
systemerne ikke har haft succes udenfor laboratorierne er manglen på en
acceptabel bruger kontrol af systemerne. En sådan kontrol skal være
nem at aktivere og, hvis betydning ofte er undervurderet, være kosmetisk
acceptabel – det sidste en beskadiget person ønsker, er at se
endnu mere anderledes ud end en intakt person. Andre områder hvor kontroller er
uvurderlige for handikappede er indenfor kontrol af kørestole og
computere. Med den morderne Internet og kommunikationsteknologi er arbejde,
socialt sammenværd, og selv sundhedspleje, ikke længere betinget af
den fysiske tilstedeværelse af de involverede personer, men Internettet
er blevet en virtuel verden, i hvilken det individuelle bidrag kun
begrænses af computer tilgangen. Her kan selv fuldstændigt lammede
personer, som endda har mistet evnen til at tale, og for hvem den eneste mulighed
for kommunikation er gennem en computer besidde jobs og herved forbedre deres
livskvalitet betydeligt, blot de har en effektiv computer kontrol. Med den
øgede computerisering af dagligdags udstyr, såsom automatiske
døre, legetøj, køkkenudstyr, telefoner og TV, kan
adskillige dagligdags gøremål blive automatiserede. Denne
automatisering er potentielt uvurderlig for forøgelsen af
selvstændigheden og livskvaliteten for de handikappede. En effektiv
kontrolmetode til at styre disse ting, kan give en betydelig forbedring af
livskvaliteten hos mange tusinder handikappede børn og voksne verden
over.
Målsætning
Målet for denne forskning er:
En Direkte Tunge kontrolmetode der skal danne
basis for kontrol af rehabiliterings systemer, computere og for anvendelsen af
ny kommunikation (Bluetooth) og Internet teknologi i rehabilitering.
Forskningen vil fokusere på følgende emner
1: Hvordan opnås en direkte kontrolmetode
2: Hvordan opnås en selektiv kontrolmetode
3: Hvordan gøres kontrolmetoden uafhængig af brugerens normale
aktiviteter
4: Hvordan gøres kontrolmetoden all round, så flere elementer
kan kontrolleres
Tidsplan
2003 (4
måneder)
- Udvikling af eksperimentelle metoder
til studie af tungens mobilitet og selektivitet
2004
- Udvikling af eksperimentelle metoder
til studie af tungens mobilitet og selektivitet
- Studie af tunge selektivitet via.
forsøg med intakte og beskadigede personer
- Studie af mulige ikke-mekaniske
tunge-interfacing metoder
2005
- Arbejde på metoder til at
interface tungen
- Eksperimentelt arbejde med
tungeinterfacet med mennesker
- Signal behandlings metoder til
forøgelse af selektiviteten
2006
- Transformations og fortolknings
metoder af interface output
- Eksperimentelle tests af
tungeinterfacet på mennesker
2007
- Udvikling af trådløs
kommunikation fra systemet
- Design af tunge implantat
- System tests
2008
- Design af “musse”
funktion
- Design af keyboard funktion
- Forberedelse af Bruger tests
Status
Udvikling af eksperimentelle metoder til studie af
tungens mobilitet og selektivitet
To metoder betragtes:
1: Evaluering af evnen til at selektere sensorer placeret hen over gangen.
Evalueringen baseres på tid og præcision. Antallet af sensorer skal
varieres og forskellige øvelser udføres. Betydningen af feedback
(f.eks. visuel) undersøges. Effekten af træning skal studeres.
2: Trans- kraniel magnetisk stimulation skal anvendes I forbindelse med tunge selektivitetstræning for at
vurdere effekten af træningen ud fra plastiske ændringer i hjernen,
og mulig forøgelse af den kortikale mapning af tungen. Mulige metoder
til forudsigelse af individuel
træningspotentiale relateret til tungeselektivitet skal betragtes.
Pilot eksperimenter
Simple pilot-forsøg er udført for at undersøge
anvendeligheden af de valgte sensorer, med hensyn til dimensioner og
sikkerhedshensyn. Resultaterne har været lovende og studier
angående konfiguration af sensorerne vil fortsætte.
2004
Sensorerne er yderligere blevet udviklet og metoder til at placere sensorer
på ganen er undersøgt. Det første forsøg på at
placerer sensorerne i en ganebøjle er gennemført og det
første vellykkede forsøg på et menneske er
gennemført – og har givet inspiration til en række nye
opgaver der skal løses.
2005
·
Forsøg med specifikke applikationer er udført på
mennesker med lovende resultater. Nye forsøg angående tungens evne
til at kontrollere/selektere et store antal sensorer er under forberedelse.
2006
·
Forsøg
med 7 raske frivillige forsøgspersoner er udført og 13 mere skal
udføres To forsøg var pilotforsøg. Forsøgene
omhandlede en brugers evne til at lære at finde og aktivere sensorer der
er placeret på en ganeplade/bøjle. Der er udført
forsøg med 9 sensorer. Yderligere forsøg udfores med 9 og 16
sensorer. Nogle af resultaterne kan findes i: Struijk
LNSA “A tongue-computer interface for disabled people”, in press Int J Disabil Hum Dev 5(3), 2006
·
Der er indsendt en international patent
ansøgning.
·
Der er etableret en spin off virksomhed: TKS A/S
2007
·
Et
brugerpanel er etableret for at opnå brugerdreven design af prototype 2
af tungestyringssystemet
·
Test
af PCB sensorer er udført på intakte personer
2008
· En musse-funktion er implementeret
· Et keyboardområde er implementeret
·
Test
af layoutet af keyboard and musse områderne I ganepladen er
gennemført
·
Der
er implementeret en Minnie udgave af elektronikken til system der er af en
størrelse der kan indsættes I munden og trådløs
teknologi er implementeret
· Aktiveringsenheden er implementeret
·
EU-
patentansøgningen er godkendet: WO 2006/105797 A2, 2006
Samarbejde
Peter Svensson,
Professor, Department of Clinical Oral physiology,
Collaboration has included dental materials and will include studies of plasticity of corticomotor control of the human tongue related to tongue task training and considerations regards dental retainers and dental materials.
Bo Bentsen, Ph.
D., Dentist, at the clinic Andersen&Bentsen,
Henrik Schiøler, Associate
Professor,
CISS,
Mike Grey,
Research Associate Professor, SMI,
Omar Feix do Nascimento, Assistant Professor at SMI,
Shellie Boudreau, PhD student SMI, Aalborg Univeristy
Henrik Vie christensen, PhD student CISS, Aalborg University
Sahva A/S
NOVI Innovation A/S
Permobil
Aalborg Hospital
RYK
Publikationer
2006: “Tunge Kontrol
Projektet”, har resulteret i en international patentansøgning: “Tongue based
control method and system for performing the method”. International Patent application WO 2006/105797 A2, 2006
Opfinderen er Lotte N. S. Andreasen Struijk, ansøger/ejer er TKS A/S.
2006: Struijk
LNSA
“An Inductive Tongue Computer Interface for Control Of Computers and
assistive Devices”, IEEE Trans. Biomed. Eng 53 (12) pp
2594 Dec. 2006
2006: Struijk LNSA “A tongue-computer interface for disabled people”, in press Int J Disabil Hum Dev 5(3), 2006
2006: Struijk LNSA “A tongue based
control for disabled people”,
the 10th International
Conference on Computers Helping People with Special Needs,
2006: Struijk LNSA “A tongue-computer interface for disabled people”, Proceedings of
the ICDVRAT 2006,
2006- ..:Nyere publikationer
Spinn
Off
2006:
Projektet har resulteret i etableringen af virksomheden TKS A/S. Virksomheden er stiftet i
fællesskab af SAHVA Innovation A/S, NOVI Innovation A/S og Aalborg
Universitet med udgangspunkt i patentet nævnt under ”publikationer”. Formålet med
virksomheden er at produktmodne tungestyringssystemet så det kan markedsføres.
Støtte
Denne forskning
er muliggjort af støtte fra:
2002: Statens Teknisk Videnskabelige Forskningsråd: 3 årigt “Talent Projekt”
2003: Det Obelske Familiefond: til laboratorieudstyr
2003: Det Teknisk-Naturvidenskabelige Fakultet Aalborg
Universitet: til laboratorieudstyr
2007: the Danish Technical Research
Council: 3 year
“PhD Project”
2007: Sahva A/S Industrial PhD, 3 yeas
2007: TKS A/S
2008: TKS A/S
2008: the Danish
Technical Research Council, Center for health technology, CSDR,
Permobil, Åbentoft, TKS A/S
Kontakt
Lotte N.S. Andreasen
Struijk, Ph.D.
Center for Sanse-motorisk Interaktion
Institut for sundhedsteknologi
Aalborg Universitet
Fredrik Bajersvej 7D
DK-9220 Aalborg Ø
Email:
Phone:
+45 9940 7457 (direkte)
+45 9940 8080 (omstillingen.)
Fax:
+45 9815 4008
www: http://www.smi.auc.dk/~naja
P.R./omtale
2003: Pressemeddelelse
fra Statens
Teknisk-Videnskabelige Forskningsråd
2003, Sep.: Pressemeddelelse
fra Det
Obelske Familiefond
2004, Marts: Årsberetning
fra Statens Teknisk-Videnskabelige Forskningsråd
2004, Juni: Artikel
i det lokale tidsskrift på Aalborg Universitet
“Uglen”
2006, April: Artikel
i det lokale tidsskrift på Aalborg Universitet “Vidensskabet”
2006, April: Artikel
i det populærvidenskabelige tidsskrift “Aktuel Naturidenskab”
2006, Marts: Artikel
i avisen “Information”
2006, Maj: Artikel
på ”Danmarks Radio”’s website om videnskab Danish
Radio/TV: DR
2006, Juni: Artikel
i Nordjyske Stiftstidende”: Oralt
tastatur under udvikling på AAU
2006, Juni: Artikel
i ”Ekstra Bladet”:
Forsker ved AAU tæt på gennembrud
2006, Sep.: Artikel
i “Ingeniøren”: “Lammede får styrepind i
munden”
2006, sep.: Artikel
i magasinet for den danske interesseorganisation for rygmarvsskadede:
2006, Sep.:
Artikel
på Kvinfos webside: Forum: “Et tungeklik fra livet
”
2006, Dec.:
Artikel i Illustreret
Videnskab “Tastatur
sidder i ganen”
2007, Feb.: Artikel
i Sundhed - Teknologi –
Informatik: Forskning
bliver til forretning!
2007, Apr : Artikel
i Liftoff : the Innovation
& Venture Magazine: Tastatur i ganen
2007, Apr : Artikel
i Politiken: 1,4 mio. kr.
til Lotte Andreasen
2007, Apr : Artikel
i Nordjyske Stiftstidende: ”Solid støtte
til nordljyske forskere”
2007, Maj : Artikel
i Berlingske Tidende:
”Støtte
til handicappede”
2007, Juni: Artikel i magasinet for den danske
interesseorganisation for rygmarvsskadede: “RYK”
nr. 2, 2007, side 26: ”Tungen til hjælp”
2007 … Nyere PR
Video
Klip
2009, Sep. Artikel
og videoklip på avisen:
”Ingeniøren”’s
hjemmeside
Down Loads
2011, Sep. Folder om projektet