SISTEM HIBRID BCI-EXOSCHELET PENTRU RECUPERAREA MEMBRELOR SUPERIOARE
Cod proiect: PN-III-P1-1.1-TE-2019-1753, Nr. Contract: TE 114/2020
Abstract
Proiectul HBES propune o solutie integrata pentru un sistem hibrid exoschelet-FES controlat printr-o interfata creier-calculator cu utilizare in domeniul reabilitarii membrelor superioare.
Obiectivul principal al proiectului este de a proiecta si de a dezvolta un sistem care poate detecta potentialul restant motor in cazul pacientilor cu deficiente neuromotorii (datorate unor leziuni la nivelul sistemului nervos central) si sa adapteze exercitiile procesului de recuperare neuromotorie in vederea maximizarii efectelor recuperarii neuromotorii.
Sistemul combina o interfata creier-calculator bazata pe imaginarea miscarii si potentiale evocate vizual, un exoschelet pentru membrele superioare si un sistem pentru stimulare electrica functionala. Intentiile utilizatorului, extrase din semnalul EEG, sunt transformate in comenzi pentru controlul sistemului hibrid 4DOF exoschelet&FES. In urma dezvoltarii, sistemul va fi evaluat in mediu clinic.
Obiectivul Proiectului
Proiectul HBES isi propune dezvoltarea si implementarea unui sistem modular hibrid exoschelet-FES controlat prin intermeduil unei interfete creier-calculator (ICC), sitem ce va putea fi folosit in procesul de recuperare al memmbrelor superioare in cazul pacientilor cu deficiente neuromotorii. Obiectivele generale ale proiectului HBES sunt:
1. Controlul partajat om-masina. Intentiile utilizatorului, comportamentul si potentialul restant motor vor fi fuzionate de catre sistemul HBES care va ajuta utilizatorul in efectuarea activitatilor zilnice si a exercitiilor de recuperare neuromotorie.
2. Un nou design al interfetei adaptive cu utilizatorul. Utiliztorul va avea posibilitatea sa selecteze exercitiile si sa ajusteze diferiti parametri ai sistemului si ai exercitiului atat prin intermediul interfetei ICC, cat si in mod clasic, cu mana, aceasta modalitate depinzand de severitatea afectiunii utilizatorului.
3. Dezvoltarea si livrarea prototipului HBES. Sistemul complet HBES va fi proiectat, modelat si construit in laboratoarele de cercetare ale Universitatii. Standurile de testare vor fi dezvoltate astfel incat sa asigure testarea intensa a sistemului HBES in laborator, pentru a putea valida: informatii de incredere de la sistemele senzorial si ICC, informatii care vor sta la baza interfetei adaptive cu utilizatorul si a controlului cooperativ om-masina; performanta modulelor software; fiabilitatea modulelor hardware; comunicare stabila si fiabila intre modulele sistemului HBES.
4. Validarea sistemului HBES in mediu clinic. Partea finala a proiectului va viza testarea limitata in mediu clinic, testare ce va fi efectuata de un grup de medici din cadrul Spitalului Clinic de Recuperare din Iasi. Avizul Comisiei de Etica va fi obtinut inainte de inceperea testelor clinice, iar toti participantii la studiu vor semna un Consimtmant. Scopul acestei testari va fi de a furniza avantajele si "dovezile conceptului" sistemului HBES.
5. Ideea inovativa de a implica utilizatorii finali in procesul de cercetare si dezvoltare a proiectului. Informatiile cu privire la asteptarile "utilizatorilor finali" vor fi colectate inca de la inceputul proiectului. In mod cert, acesta este o directie catre obtinerea unor dispozitive si servicii bune, apropiate de piata si foarte probabil usor adoptate si utilizate. Specificatiile sistemului HBES vor fi obtinute in urma unor sedinte de brainstorming cu utilizatorii finali, medici si cercetatori. Sedintele de consultanta vor fi organizate pe parcursul intregii evolutii a proiectului in vederea atingerii tuturor obiectivelor de performanta pentru toate subsistemele, rezolvand in acelasi timp problemele juridice si etice legate de tehnologia livrata.
6. Maximizarea impactului proiectului HBES. In vederea maximizarii impactului proiectului HBES vor fi atent concepute planurile de exploatare si diseminare (site web, publicatii in jurnale, intalniri cu parti interesate, etc.). Maximizarea rezultatelor proiectului va fi abordata si prin lucrul cu firme de tipul spin-off, dornice sa exploateze rezultatele inovatoare ale proiectului HBES, si, de asemenea, implicarea companiilor avand ca profil dipozitive de recuperare medicala.
