La tecnología MagTrack abre puertas para el funcionamiento independiente de teléfonos inteligentes, computadoras y otros dispositivos para usuarios de sillas de ruedas.
La tecnología de asistencia de vanguardia que permite a los usuarios de sillas de ruedas eléctricas controlar sus dispositivos conectados y conducir sus sillas de ruedas eléctricas utilizando un controlador multimodal alternativo.
Brooks Rehabilitation anunció recientemente que el estudio MagTrack, un esfuerzo de investigación en colaboración con la Escuela de Ingeniería Eléctrica e Informática de Georgia Tech, se completó con éxito.
Los comentarios del equipo clínico de Brooks y sus pacientes han permitido a los ingenieros de Georgia Tech transformar su prototipo de investigación inicial en una versión lista para el usuario que fue probada por más de 17 usuarios de sillas de ruedas eléctricas que vivían con tetraplejia, una forma de parálisis causada por una lesión en la médula espinal que afecta los brazos, las manos, el tronco, las piernas y los órganos pélvicos.
La colaboración entre los equipos de Brooks y Georgia Tech ha creado un camino hacia una aplicación innovadora, la primera en su tipo, para personas con discapacidades.
Los equipos, compuestos por médicos, terapeutas clínicos e ingenieros, reunieron experiencia multidisciplinaria en ciencia avanzada, tecnología y rehabilitación clínica.
“Nos reunimos con el equipo de Georgia Tech hace años, cuando nos enteramos por primera vez de los avances en la investigación que estaban logrando para los usuarios de sillas de ruedas.
Brooks busca constantemente tecnología que sea útil para nuestra población de pacientes que viven con lesiones de la médula espinal y problemas de movilidad.
Ver dónde ha avanzado el proyecto MagTrack incluso desde las primeras etapas de este estudio es increíble”, dijo Geneva Tonuzi, directora médica del programa de lesiones de la médula espinal, el programa de tratamiento diurno de lesiones de la médula espinal y trastornos relacionados, y Cyberdyne HAL Therapy en Rehabilitación de Brooks.
Como resultado de esta colaboración de ingeniería y clínica, se creó MagTrack como una tecnología de asistencia de vanguardia que permite a los usuarios de sillas de ruedas eléctricas controlar sus dispositivos conectados (por ejemplo, teléfonos inteligentes, computadoras) y conducir sus sillas de ruedas eléctricas utilizando un controlador multimodal alternativo.
Además, el dispositivo de asistencia está diseñado para ser portátil, inalámbrico y adaptable a la condición específica del usuario.
El estudio MagTrack se está ganando el elogio de pacientes y científicos por igual y ha sido publicado en IEEE Transactions on Biomedical Engineering.
Desde el principio, los estudios de MagTrack han probado el rendimiento del Head-Tongue Controller (HTC), una versión anterior de la tecnología MagTrack, en su capacidad para realizar complejas interacciones hombre-máquina que mejorarán la calidad de vida de los usuarios.
El HTC de MagTrack permite al usuario realizar una variedad de tareas complejas en un solo controlador mediante el uso de movimientos de la lengua y la cabeza, que se detectan con anteojos y un pequeño marcador que se pega temporalmente a la lengua usando el adhesivo biocompatible PeryAcryl de Glustitch.
Los comandos específicos del objetivo se generan a partir de estos movimientos utilizando modelos avanzados de procesamiento de datos y aprendizaje automático.
Esta combinación de modalidades de entrada permite al usuario realizar una variedad de funciones diarias con control personalizable, desde realizar tareas informáticas complejas (p. ej., navegación con el mouse, desplazamiento, arrastrar y soltar) hasta completar maniobras de conducción avanzadas cuando está conectado a una silla de ruedas eléctrica.
En el último estudio, los investigadores conectaron la tecnología MagTrack a una sola silla de ruedas eléctrica donada por Quantum Rehab y reclutaron a 17 pacientes voluntarios de Brooks Rehabilitation para probar la funcionalidad y la facilidad de uso del dispositivo completando un conjunto de tareas de conducción simples y avanzadas.
Los resultados mostraron que los nuevos usuarios de MagTrack pueden completar estas tareas tan rápido, y a veces incluso más rápido, con el HTC de MagTrack en lugar de su controlador alternativo personal.
Dado que la sesión de estudio duró menos de 3 horas, y en una silla de ruedas eléctrica que no era la suya, se anticipa que los participantes serían más competentes y, por lo tanto, se desempeñarían mejor con MagTrack, si tuvieran más tiempo para familiarizarse con su capacidades multimodales y utilizando su propia silla de ruedas eléctrica.
“Trabajar con todos los participantes ha sido muy gratificante“, dijo Jesse Milliken, patólogo del habla y el lenguaje en el programa de lesión de la médula espinal en el Brooks Rehabilitation Hospital.
“Cada paciente que entró fue alguien que se vio directamente afectado por una lesión en la médula espinal y quién realmente puede beneficiarse de esta tecnología.
Fue increíble ver cómo se les iluminaba la cara cuando vieron que podían controlar su silla de ruedas con tanta facilidad y comodidad.
Todos dijeron que pueden ver esto mejorando su vida cotidiana si estuviera disponible para ellos.
Ha sido un gran honor ser parte de este proceso y ver el trabajo y el proceso de pensamiento detrás de una tecnología tan avanzada“.
Los pacientes del programa de lesiones de la médula espinal de Brooks que han participado en la fase tres del estudio llaman al avance “emocionante” y un “gran sistema que se puede usar para muchas cosas“.
Después de experimentar la tecnología ellos mismos, creen que “tocará la vida de aquellos que puedan usarla”.
Hasta la fecha, el head array y sip-and-puff son los controladores alternativos más comunes recomendados por los fisioterapeutas para las personas que viven con tetraplejia, mientras que los interruptores especializados y la tecnología de joystick están disponibles para las personas con movilidad en las extremidades superiores.
Estas tecnologías se desarrollaron hace muchas décadas para la necesidad básica de controlar una silla de ruedas eléctrica.
Desde entonces, la falta de innovación en este campo ha impedido que estas tecnologías de asistencia se adapten a la tecnología actual.
Además, se fijan a la silla de ruedas, que se vuelve inaccesible una vez que se traslada al usuario a una cama, un sofá o cualquier lugar alejado de la silla de ruedas.
Por lo tanto, existe una creciente necesidad de que esta población tenga acceso a nuevos controladores alternativos que les permitan ser miembros activos de un mundo digital interconectado.
“La trayectoria del estudio MagTrack muestra una posibilidad sin precedentes para el avance de la función independiente y la movilidad de los usuarios de sillas de ruedas eléctricas.
Nuestro equipo y socios están energizados y motivados por los recientes ensayos con pacientes para continuar impulsando esta tecnología y sus capacidades en la medida de lo posible.
Esta tecnología puede mejorar significativamente la vida de las personas.”
“MagTrack es una tecnología de asistencia innovadora destinada a quienes viven con parálisis física para que tengan acceso a interacciones hombre-máquina más complejas, lo que facilitará el control de más dispositivos en su vida cotidiana que de otro modo no podrían usar fácilmente”, dijo Nordine Sebkhi, posdoctoral. investigador del Laboratorio de Investigación Inan de la Facultad de Ingeniería Eléctrica e Informática.
“El desarrollo de nuestro controlador alternativo portátil elimina la necesidad de tener múltiples tecnologías de asistencia, reemplazándolas con un solo sistema multimodal e integrado”. Sebkhi es el cocreador de MagTrack y el líder técnico en el desarrollo de esta tecnología de asistencia.
Como resultado de estos estudios, MagTrack se perfeccionó para ofrecer una experiencia todo en uno totalmente integrada para que un usuario pueda cambiar sin problemas entre conducir su silla de ruedas y controlar los dispositivos conectados en su entorno (por ejemplo, teléfono inteligente, computadora, puerta automática, abridor, televisión inteligente).
El sistema se puede usar en cualquier lugar ya que es portátil y su conectividad inalámbrica integrada facilita la portabilidad.
El equipo de Georgia Tech ya está trabajando en una nueva versión de MagTrack que no solo es más discreta, sino que también incluye detección de gestos faciales que aumentan significativamente sus capacidades de control.
El próximo año, el equipo planea hacer que MagTrack esté disponible para los primeros usuarios para realizar pruebas de validación en el hogar para mejorar aún más la tecnología antes de continuar con la comercialización.
Este estudio exitoso es solo un comienzo ya que, en esencia, MagTrack es un nuevo tipo de seguimiento del movimiento del cuerpo.
El equipo de Georgia Tech está trabajando en varios diseños de MagTrack para usar como articulógrafo portátil para trastornos motores del habla, como sistema de seguimiento de manos y articulaciones para rehabilitación física, e incluso como seguimiento de dedos para aplicaciones de VR/AR.
El equipo de MagTrack se asociará con el Centro Global de Innovación Médica para ayudar en la estrategia regulatoria y la planificación de proyectos para la transición de la tecnología del laboratorio al mercado.
Fuente: IEEE Xplore
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