Systemy elektroniczne dla ochrony zdrowia i wspomagania osób o ograniczonej sprawności

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Systemy elektroniczne dla ochrony zdrowia i wspomagania osób o ograniczonej sprawności"

Anatol Nowacki
8 lat temu
Przeglądów:

1 Andrzej Materka, Pawe Strumi o, Micha Strzelecki Systemy elektroniczne dla ochrony zdrowia i wspomagania osób o ograniczonej sprawności ódź, ul. Wólczańska 211/215, bud. B9 tel ie@p.lodz.pl

2 Plan prezentacji Wprowadzenie Systemy elektroniczne dla wspomagania osób o ograniczonej sprawności prace prezentowane na KKE prace Instytutu Elektroniki Politechniki Łódzkiej Podsumowanie 2/33

3 Biologia i medycyna Badanie życia - organizmy (ustroje) żywe (wymiana materii i energii, replikacja), gatunki, oddziaływanie ze środowiskiem naturalnym. Sztuka lekarska, Zdrowie i choroby, zapobieganie chorobom i ich leczenie. Hipokrates, pne, Paracelsus, , metody racjonalne, zasada doświadczenia, primum non nocere całościowe ujęcie spraw Współcześnie: Medycyna oparta na faktach (ang. evidence-based medicine) - postępowanie o dowiedzionej naukowo skuteczności, efektywności i bezpieczeństwie. 3/34

Hipokrates, 460-370 pne, Paracelsus, 1453-1541, metody racjonalne, zasada doświadczenia, primum non nocere całościowe ujęcie

4 Trudności w opisie stanu organizmu Gerig_NeuroimageAnalysis.html niewidoczne narządy wewnętrzne niedostępne tkanki złożona struktura i skomplikowane wzajemne oddziaływania szybkie zmiany w czasie i przestrzeni tradycyjna metodyka (obserwacje wnikliwe i uważne, ale opisowe) 13c-02.pdf Postęp w dziedzinie medycyny jest w dużym stopniu zależny od rozwoju techniki. 4/33

szybkie zmiany w czasie i przestrzeni tradycyjna metodyka (obserwacje wnikliwe i uważne, ale opisowe)

5 Potrzeby biologii i medycyny Narzędzia do badań poznawczych Nieinwazyjne wspomaganie profilaktyki, diagnostyki, leczenia, protetyki oraz rehabilitacji Zbieranie danych (aparatura pomiarowa, czujniki, układy analogowe i cyfrowe) Przetwarzanie, przesyłanie, przechowywanie i wizualizacja danych (metody przetwarzania i analizy sygnałów oraz obrazów, szybkie procesory, pamięci, sieci komputerowe, rzeczywistość wirtualna ) Urządzenia wykonawcze i sterujące (układy dużej mocy, wysokiego napięcia, dużej częstotliwości) Ze współpracy z biomedycyną korzysta też technika. Źródłem jej rozwoju są np. próby konstruowania urządzeń naśladujących organizmy żywe. 5/33

sygnałów oraz obrazów, szybkie procesory, pamięci, sieci komputerowe, rzeczywistość wirtualna ) Urządzenia wykonawcze i sterujące (układy dużej mocy, wysokiego

6 Ochrona zdrowia Według Pod opieką profesjonalistów Z pomocą otoczenia Opieka w domu, samodzielne mieszkanie Opieka ambulatoryjna Zwiększone ryzyko Choroby chroniczne Rehabilitacja Opieka intensywna Choroby ostre, wypadki Leczenie szpitalne Procedury planowane Samodzielna Aktywność zdrowotna Ćwiczenia fizyczne Ćwiczenia harmonii ciała i umysłu Czynne Podejście Bierne 6/33

ambulatoryjna Zwiększone ryzyko Choroby chroniczne Rehabilitacja Opieka intensywna Choroby ostre,

7 Dane demograficzne W Polsce żyje ok. 5,5 miliona osób niepełnosprawnych wzrost o 50% w ostatnich 20 latach Źródło: Ministerstwo Pracy i Polityki Społecznej Siwiejące społeczeństwa: Za 15 lat co 4 Europejczyk będzie w wieku emerytalnym Źródło: WHO Potrzeba nowych rozwiązań organizacyjnych i technologicznych progamy e-zdrowia (e-health) 7/33

Ministerstwo Pracy i Polityki Społecznej Siwiejące społeczeństwa: Za 15 lat co 4

8 Świat się starzeje W roku 2050 liczba mieszkańców Globu w wieku ponad 60 lat przekroczy 2mld 8/33

9 Systemy e-zdrowia Human Technology Blog Systemy inteligentnego środowiska (telemedycyna) Berkeley Urządzenia osobiste, HCI Integracja systemów courses.interaction-ivrea.it Heart-online Mikrosystemy implantowane 9/33

Integracja systemów courses.interaction-ivrea.it www.

10 Prace Krajowej Konferencji Elektroniki /33

11 Prace Krajowej Konferencji Elektroniki Oddziaływanie urządzeń elektronicznych na pracę kardiostymulatora (Zielona Góra, Warszawa: [2]) Oddziaływanie pól małej częstotliwości na organizm człowieka (Warszawa, Gdańsk: [3]) Wielokanałowy układ monitorowania skórnej odpowiedzi galwanicznej (Poznań: [4]) Zastosowanie mikroprocesorów jednoukładowych do przetwarzania sygnałów biomedycznych (Gliwice: [5]) Imitator biegu i chodu do rehabilitacji (Koszalin: [6]) Elektroniczny stetoskop (Gliwice: [7]) Metody diagnostyki obrazowej w medycynie (Łódź: [8], [18]) Komunikacja z komputerem za pomocą sygnału EEG (Łódź: [9], [18]) KKE /33

Zastosowanie mikroprocesorów jednoukładowych do przetwarzania sygnałów biomedycznych (Gliwice: [5]) Imitator biegu i chodu do rehabilitacji (Koszalin: [6])

12 Prace Krajowej Konferencji Elektroniki Przesyłanie sygnału EKG za pomocą sieci Ethernet (Gliwice: [10]) Radiometr mikrofalowy do zastosowań medycznych (Warszawa: [11]) Mikromacierze DNA (Gliwice: [12]) Analiza sygnałów biomedycznych i radarowych (Warszawa: [13]) Elektronika we wspomaganiu osób starszych i niepełnosprawnych (Łódź: [14], [17], [20], [21], [22], [26], [27]) Analiza trajektorii stabilograficznych (Gliwice: [15], [16], [19], [28]) Systemy rozmyte sterowania wózkiem inwalidzkim (Gdańsk: [23], [24]) Ultrasonograficzna biała laska (Kraków: [25]) 12/33

Elektronika we wspomaganiu osób starszych i niepełnosprawnych (Łódź: [14], [17], [20], [21], [22], [26], [27]) Analiza trajektorii

13 Interfejsy człowiek-komputer (HCI) dla niepełnosprawnych Niepełnosprawni ruchowo Interfejs BCI Komputer sterowany mruganiem Interdyscyplinarność badań Głuchoniemi Rozpoznawanie języka migowego Czytanie z ust Niewidomi i słabowidzący Dźwiękowe i dotykowe obrazowanie otoczenia System zdalnego asystenta Telefon komórkowy z dźwiękowym menu 13/33

Rozpoznawanie języka migowego Czytanie z ust Niewidomi i słabowidzący Dźwiękowe i

14 Komputer sterowany myślą FFT SSVEP f x f x A. Materka, M.Byczuk, Alternate half-field stimulation technique for SSVEP-based brain-computer interfaces, Electronics Letters, /33

15 Komputer sterowany myślą Detekcja: 3-5 s Tylko dwie elektrody 15/33

16 Interfejs człowiek-komputer sterowany mruganiem 16/33

17 Interfejs człowiek-komputer sterowany mruganiem wpisywanie/edytowanie tekstu obsługa przeglądarki internetowej obsługa aplikacji poczty elektronicznej korzystanie z komunikatorów (MSN, Gadu-Gadu) Open source: ~16 tys. pobrań ze strony SourceFroge.net 17/33

obsługa aplikacji poczty elektronicznej korzystanie z

18 Dźwiękowe obrazowanie otoczenia Model sceny 3D 3D audio Obrazy stereo 18/33

19 Systemy elektroniczne dla ochrony zdrowia i wspomagania osób o ograniczonej sprawności Pomiary HRTF i wytwarzanie sceny dźwiękowej Pomiary dla 16 osób niewidomych Ruchome źródła Źródło rzeczywiste 3,1º Źródło wirtualne 8,1º X Krajowa Konferencja Elektroniki, Darłówko, 5-9 czerwca /33

Pomiary dla 16 osób niewidomych Ruchome źródła Źródło rzeczywiste 3,1º

20 Dźwiękowe obrazowanie otoczenia 20/33

21 Systemy elektroniczne dla ochrony zdrowia i wspomagania osób o ograniczonej sprawności Dźwiękowe obrazowanie otoczenia ?? X Krajowa Konferencja Elektroniki, Darłówko, 5-9 czerwca /33

22 22/33

23 23/33

24 Zdalny asystent osoby niewidomej 24/33

25 Urządzenia użytkownika Video module Mobile phone 25/33

26 Systemy elektroniczne dla ochrony zdrowia i wspomagania osób o ograniczonej sprawności Terminal zdalnego asystenta X Krajowa Konferencja Elektroniki, Darłówko, 5-9 czerwca /33

27 Zdalny asystent osoby niewidomej 27/33

28 Integracja systemów wspomagania osoby niewidomej Stereowizja, wideo GIS Model 3D Interfejs dotykowy Mapa cyfrowa miasta, RFID MPK, ruch pojazdów, obiekty użyteczności publicznej GPS 28/33

29 Aplikacje na telefon komórkowy z dźwiękowym menu 29/33

30 Elektronika medyczna - trendy Układy scalone 3D, CMOS w skali nano Procesory wielordzeniowe, GPU, układy rekonfigurowalne, programowanie, Zaawansowane algorytmy przetwarzania sygnałów A. Maurelli, et al., SoC and SiP, the Yin and Yang of the Tao for the New Electronic Era, Proc. IEEE, Jan. 2009, M. Lustig, et al., Compressed sensing MRI, IEEE SP Mag., Mar. 2008, J-Q Lu, 3-D Hyperintegration and Packaging Technologies for Micro-Nano Systems, Proc. IEEE, Jan. 2009, /33

31 Prognoza Integracja systemów diagnostycznych (Lab on the chip), urządzenia przenośne i noszone (wearable). Większe znaczenie metod ilościowych (dokładność, powtarzalność, obiektywność). Zwiększona rozdzielczość, redukcja szumów, nowe techniki, (np. funkcjonalne badania RM). Podejście MMM - Multivariate Multiorgan Multiscale. Szybsza i trafniejsza diagnoza (wyrafinowane algorytmy, wydajniejsze komputery, programowanie obiektowe, inteligencja obliczeniowa). Szerokie wykorzystanie sieci komputerowych w telemedycynie (Internet przewodowy i radiowy, kompresja obrazów) Wykorzystanie technik rzeczywistości wirtualnych (np. w chirurgii, szkolnictwie). 2/hi/science/nature/ stm Niewyczerpane źródło problemów naukowych oraz wdrożeniowych w dziedzinie sygnałów, układów i systemów elektronicznych. 31/33

32 Podziękowania Projekty badawcze Instytutu Elektroniki PŁ COST B11 ( ) COST B21 ( ) 3 T11B ( ) 3T11B ( ) DFG ( ) R ( ) N ( ) 32/33

33 Podziękowania dla KKE 33/33

Podobne dokumenty

W Polsce żyje ok. 5,5 miliona osób niepełnosprawnych wzrost o 50% w ostatnich 20 latach

W Polsce żyje ok. 5,5 miliona osób niepełnosprawnych wzrost o 50% w ostatnich 20 latach Paweł Strumiłło Elektroniczne systemy wspomagania osób niepełnosprawnych 90-924 Łódź, ul. Wólczańska 211/215, bud. B9 tel. 042 636 0065 www.eletel.p.lodz.pl, ie@p.lodz.pl Dane demograficzne W Polsce żyje