Obejrzyj film

Laboratorium HDMI Dynamiki i Wielomodalnej Interakcji

Obejrzyj film

Laboratorium HDMI Dynamiki i Wielomodalnej Interakcji

Laboratorium Dynamiki i Wielomodalnej Interakcji HDMI (Human Dynamics and Multimodal Interaction Lab) umożliwia prowadzenie zaawansowanych badań medycznych w obszarach analizy ruchu człowieka. Oferuje unikatowe rozwiązania, które pozwalają m.in. trafniej stawiać diagnozy w ortopedii, wykrywać i leczyć nieprawidłowości neurologiczno- motoryczne oraz wspomagają proces rehabilitacji.

To pierwsze w Polsce i jedno z nielicznych w Europie laboratoriów z systemem symulacyjno- pomiarowym CAREN Extended (Computer Assisted Rehabilitation Environment). Umożliwia on przeprowadzanie badań ruchu człowieka w warunkach zbliżonych do naturalnych dzięki wykorzystaniu najnowocześniejszych systemów audio i wideo. Badanie pacjenta przeprowadzane jest na platformie symulacyjnej o sześciu stopniach swobody ruchu. Platforma posiada wbudowaną bieżnię, z dwoma niezależnymi pasami ruchu, w całości będącą również płytą dynamometryczną. Pacjent znajdujący się na platformie reaguje na obraz wyświetlany na ekranie, pobudzenie mechaniczne powodowane ruchem platformy oraz pobudzenie akustyczne generowane przez system dolby surround 5.1. 180-stopniowy półkolisty ekran stwarza iluzję obecności/zanurzenia w wyświetlanej scenie. Wymienione elementy wspomagają funkcje interakcji oraz sprzężenia zwrotnego ważnego w procesach leczenia i rehabilitacji.

IMG_2040_1_2Funkcja sprzężenia zwrotnego, w którą wyposażony jest CAREN Extended oznacza, że system dostosowuje się do pacjenta. Odczytuje jego pozycję i na przykład zwalnia lub przyspiesza w zależności od tego jak zachowuje się człowiek. Widzi też, które zadane ćwiczenia są dla niego za trudne i sygnalizuje to. Lekarz specjalista otrzymuje wszystkie wyniki w czasie rzeczywistym i na bieżąco może obserwować przebieg badania.

Wyniki ze wszystkich pomiarów są ze sobą zsynchronizowane w czasie. Lekarz może sprawdzić i porównać, jak na przykład w danym momencie kształtowała się praca mięśni, stawów, jakie były reakcje podłoża, itp. Wszystkie wyniki otrzymuje na bieżąco i na jednym wykresie. System dostarcza bardzo dokładnych i obiektywnych danych liczbowych. Jednocześnie lekarz ma dostęp do materiału wideo z badania. Oznacza to, że może w materiale wideo na osi czasu zaznaczyć moment, w którym zaobserwuje jakąś nieprawidłowość. System dostarczy wówczas wykres, na podstawie którego będzie można zdiagnozować jej przyczynę i ustalić czy wynika na przykład z niewłaściwej pracy biodra, kręgosłupa czy kolana.

 

Wyposażenie

Aparatura

Podstawowym elementem wyposażenia aparaturowego laboratorium HDMI jest pierwszy w Polsce i jeden z 30 eksploatowanych w świecie system CAREN Extended stanowiący jakościowe rozszerzenie laboratorium HML polegające na wprowadzeniu wielomodalnego sprzężenia zwrotnego realizowanego z wykorzystaniem narzędzi wirtualnej rzeczywistości. CAREN Extended posiada interaktywną dwupasmową bieżnię o prędkości maksymalnej 5 m/s. Na całej długości każdego pasa bieżni rozmieszczone są czujniki mierzące siłę nacisku stopy na podłoże (system GRF). Bieżnia umieszczona jest na platformie o 6 stopniach swobody. Kinematyka platformy jest programowalna i umożliwia zadawanie prędkości i przyśpieszeń liniowych i kątowych platformy w funkcji czasu. Środowisko CAREN Extended posiada zaawansowany system wizyjny oraz system dźwięku dookólnego. Obraz wyświetlany jest na półsferycznym ekranie umieszczonym przed bieżnią. W systemie realizowany jest bezprzewodowy pomiar potencjałów mięśniowych EMG. Możliwa jest rekonfiguracja systemu przez dodanie systemu EEG i systemu DBS z pomiarem potencjałów LFP. Wszystkie wielkości mierzone w środowisku CAREN Extended są synchronizowane sprzętowo. Wielkości mierzone w systemie jak również estymowane w wykorzystaniem oprogramowania są na bieżąco wyświetlane w na wirtualnych ekranach oraz mogą być zapisane w edytowalnym pliku graficznym. Dodatkowo zachowanie osoby na bieżni nagrywane jest przez 3 kamery.

Oprogramowanie

Nexus, Blade, Polygon, Body Builder, D-Flow.

 

Obszary współpracy

  • Badanie strategii stabilizacji pozy wytrącanej z punktu równowagi przez krótkookresowe zmiany prędkości pasów, lub zmiany orientacji platformy.IMG_2091_2_3
  • Badanie motoryki chodu i biegu w przypadku zakłóceń.
  • Badanie roli informacji wizyjnej (obraz na ekranie), sensorycznej (platforma 6DOF) i akustycznej na strategie utrzymywania równowagi, chodu i biegu.
  • Badanie roli informacji wizyjnej (obraz na ekranie) na strategię chwytania (synchronizacja oko-ręka).
  • Opracowanie nowych strategii rehabilitacji z wykorzystaniem biofeedback’u w tym dla przypadku choroby Parkinsona (rythmic cues).
  • Projektowanie i optymalizacja protez i implantów ortopedycznych.
  • Diagnostyka schorzeń ortopedycznych, śledzenie i ocena skutków leczenia.

 

Program Regionalny
Laboratoria Analizy i Syntezy Ruchu
Europejski FUndusz Rozwoju Regionalnego
© 2015 bytom.pja.edu.pl Wszelkie prawa zastrzeżone.
PJATK: Warszawa / Gdańsk