211service.com
Verlichting voorschakelapparaten die patiënten leiden
Onderzoekers ontwikkelen een volgsysteem met hoge resolutie dat gebruikmaakt van PDA's en audio-aanwijzingen om patiënten door ziekenhuisafdelingen te leiden. Het systeem helpt ook bij het rehabiliteren van mensen met traumatisch hersenletsel. Het systeem, gemaakt door Boston startup Talking Lights , gebruikt verlichtingsarmaturen als bakens om informatie via een optische ontvanger naar een PDA te sturen. De PDA is ook geladen met kaartsoftware, informatie over het gebouw en gebruikersspecifieke gegevens zoals afsprakenschema's.
Binnen locatie: Een optische ontvanger die op de linkerschouder van een vest (onder) is genaaid, pikt unieke modulatiesignalen op van fluorescerende lampen zoals die van MIT-ingenieur Steven Leeb (boven). Het optische signaal wordt naar een PDA in de zak van het vest gestuurd. De PDA gebruikt kaartsoftware om audio-aanwijzingen te genereren voor patiënten in revalidatie vanwege hoofdtrauma.
Traumatisch hersenletsel, dat het gevolg kan zijn van auto-ongelukken of de ontploffing van een geïmproviseerd explosief, naast andere mogelijke oorzaken, kan leiden tot cognitieve problemen, waaronder problemen met abstract denken, geheugen en ruimtelijke oriëntatie. Het Talking Lights-geleidingssysteem is een enorme aanwinst voor iemand met traumatisch hersenletsel, zegt Heechin Chae , medisch directeur van het hersenletselcentrum van het Spaulding Rehabilitation Hospital in Boston. Het systeem is de afgelopen twee jaar in het ziekenhuis getest en wordt momenteel door zo'n 20 patiënten gebruikt. Het helpt patiënten niet alleen om door het revalidatiecentrum te navigeren, maar het lijkt hen ook te helpen opnieuw te leren hoe ze visuele signalen moeten verwerken en door onbekende omgevingen kunnen navigeren, zegt Chae.
Het installeren van het binnengeleidingssysteem in een gebouw is een eenvoudig en redelijk goedkoop proces, zegt Neil Lupton, president van Talking Lights. De verlichtingsarmaturen hoeven niet vervangen te worden. Het enige dat moet worden uitgeschakeld, is de ballast, een elektrisch onderdeel dat normaal gesproken om de paar jaar wordt vervangen in alle tl-lampen. De ballast regelt de hoeveelheid elektriciteit die in de lamp gaat om het lichtniveau op peil te houden en te voorkomen dat de lamp explodeert.
Steven Leeb , een professor in elektrotechniek en computerwetenschappen aan het MIT, ontwierp een ballast die het licht dat uit de lamp komt moduleert in een vast patroon om elke lamp een unieke optische handtekening te geven. Met het blote oog is geen flikkering zichtbaar, maar kant-en-klare optische ontvangers kunnen deze patronen detecteren.
Patiënten in het Spaulding Hospital die aan het project deelnemen, dragen een vest met een optische ontvanger die op de schouder is genaaid. De ontvanger is verbonden met een PDA die in de zak van het vest wordt opgeborgen. Op het apparaat is een database opgeslagen met plattegronden van het gebouw, waarin alle lichten en hun handtekeningen worden weergegeven. Software op de PDA berekent snel de positie van de gebruiker op basis van welk licht ze het dichtst bij is. Op basis van de locatie van de specifieke patiënt en een uniek vooraf geladen schema, speelt de PDA vervolgens opgenomen aanwijzingen af. Een typische volgorde, voorgelezen met een stevige stem, luidt: Katie, ga naar de sportschool. Ga door de dubbele deuren. Als de gebruiker door de verkeerde dubbele deuren gaat, geeft het apparaat een correctie: je gaat de verkeerde kant op. Passeer het kopieerapparaat. Draai naar rechts. Informatie over wat zich in de buurt van elk licht op elke specifieke locatie bevindt, kan in ongeveer een dag in een wereldwijde database worden gezet, zegt Daniel Taub, een ingenieur bij Talking Lights.
Het systeem kan worden aangepast aan bepaalde gebruikers. Afhankelijk van hun herstelstadium hebben sommige hersentraumapatiënten misschien meer of minder frequente instructies nodig, of moeten ze misschien beginnen met een herinnering om een helm op te zetten of hun schoenveters te controleren. Familieleden kunnen de audio-opnames maken zodat patiënten een vertrouwde stem kunnen horen, en de opnames kunnen in elke taal zijn. Gebruikersgegevens worden tijdens het gebruik geregistreerd en daarna geanalyseerd om de voortgang van elke patiënt te beoordelen - hoeveel herinneringen hij nodig had, hoeveel tijd het hem kostte om zijn bestemming te bereiken - en het systeem wordt dienovereenkomstig aangepast.
De hersenen zijn een dynamisch orgaan, zegt Chae. De hele basis van revalidatie is herhaling van spraakopdrachten en taken. Hij is van mening dat het systeem patiënten helpt zich aan te passen aan onbekende plaatsen, en dus uiteindelijk ook de patiënt buiten het ziekenhuis ten goede kan komen door zijn of haar hersenen te hertrainen.
Leeb en Lupton zeggen dat hun systeem de locaties van gebruikers sneller en nauwkeuriger verwerkt dan andere systemen die afhankelijk zijn van GPS, radiofrequenties of wifi-triangulatie. GPS werkt niet goed in gebouwen en heeft slechts een resolutie van ongeveer 30 voet, dus het is niet ideaal om patiënten door een ziekenhuis te leiden. Systemen die de locatie berekenen op basis van de lokale sterkte van Wi-Fi-signalen van zenders op meerdere locaties, vereisen meer tijdrovende berekeningen dan het gloeilampsysteem, en dit kan mensen vertragen en de batterij van de PDA leegmaken. Omgekeerd wordt de resolutie van het systeem van Leeb en Lupton alleen beperkt door de afstand tussen de verlichtingsarmaturen. (Signalen van het Talking Lights-systeem interfereren niet met ziekenhuisapparatuur, waarvan een groot deel is afgeschermd.)
Het bedrijf ontwikkelt momenteel een systeem dat verbinding maakt met een robuust Wi-Fi mesh-netwerk om informatie over de locatie van patiënten aan ziekenhuispersoneel te leveren. Verpleegkundigen die toezicht houden op mensen met dementie in een woonzorgcentrum, kunnen bijvoorbeeld snel worden gewaarschuwd wanneer een patiënt een gebied binnenloopt met een valrisico. Talking Lights zal deze monitoringcapaciteit over een paar maanden demonstreren in een Alzheimer-faciliteit, zegt Leeb. Het bedrijf heeft ook een systeem voor blinden geïnstalleerd in de psychologieafdeling van Stanford University.
Talking Lights is van plan om de komende jaren software te ontwikkelen die op smartphones en hardware kan draaien voor een Bluetooth-headset met optische ontvanger. De headset zou de optische signalen opvangen, deze naar de telefoon sturen en vervolgens de routebeschrijving naar de drager afspelen.