به نقل از «مهر»

حرکت دادن صندلی چرخ‌دار با سیگنال های مغزی توسط محققان ایرانی

تاریخ انتشار: ۲۸ مرداد ۱۳۹۶ | کد خبر: ۱۴۴۳۸۱۶۶

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر با مطالعه بر روی سیگنال‌های مغزی راهکارهایی برای صدور فرامین به صندلی چرخ‌دار معلولان حرکتی عرضه کردند.

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، محمدرضا عدالتی شعرباف مجری طرح «بکارگیری سیگنال‌های EEG تصور حرکتی جهت تولید فرمان‌های لازم برای کنترل صندلی چرخ‌دار» گفت: با توجه به تعداد بالای مددجویان حرکتی در کشور و عدم توانایی آنها در انجام امور روزمره و مشکلات زیادی از جمله گوشه گیری و انزوا که در پی آن به وجود می آید، انجام تحقیقاتی در راستای کمک به آنها ضروری به نظر می رسد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

ویاظهار کرد: هدف از این پروژه کمک به مددجویانی است که توانایی حرکت هیچ یک از اندام های خود را ندارند و تنها به کمک قدرت تفکر و تصور خود به همراه کامپیوتر و ایجاد رابط مغز و کامپیوتر (BCI) می توانند یکسری کارهای ساده را انجام دهند.

عدالتی افزود: این طرح به دو قسمت کلی پردازش سیگنال و پیاده سازی بر روی صندلی چرخ‌دار تقسیم می‌شود.

وی بخش پردازش سیگنال این طرح را شامل چند بخش متفاوت دانست که بیشتر نوآوری‌های پروژه نیز در این قسمت رخ داده است و افزود: در این پروژه از دادگانی که شامل تصور حرکت دست چپ، دست راست، پاها و زبان است، استفاده شده و تمام بخش‌های پردازش سیگنال و تشخیص نوع تصور حرکت و پیاده سازی آن بر روی صندلی چرخدار به طور کامل انجام گرفته است.

عدالتی تاکید کرد: تنها بخش ثبت سیگنال در این پروژه انجام نشد ولی روند آن به گونهای است که قابلیت اجرای برخط و به طور واقعی را دارد. در واقع فرد مددجو با نشستن بر روی صندلی چرخدار و انجام ۴ تصور بیان شده، قابلیت کنترل صندلی چرخدار را در چهار مسیر حرکت به چپ، حرکت به راست، حرکت به جلو و ایست که به ترتیب مربوط به تصورهای حرکت دست چپ، دست راست، پا و زبان است، دارد.

مجری طرح با بیان اینکه در پروژه حاضر و بر روی سیگنالهای مغزی ناشی از تصور حرکتی کارهای زیادی انجام گرفته که مهمترین نقص آن دقت پایین تشخیص تصور حرکت است، افزود: در این پروژه سعی شد با تغییر و تکمیل روشهای بکار گرفته شده در گذشته و ارائه روشهای جدید، در جهت بهبود دقت تشخیص تصور حرکت اقدام شود و نسبت به گذشته نیز موفقیتهایی حاصل شد.

وی اصلیترین مشکل و پیچیدگی موجود در این پروژه را بخش پردازش سیگنال عنوان کرد و گفت: باید از سیگنالهای مغزی ویژگی هایی استخراج می‎شد که بتواند چهار تصور حرکت را از یکدیگر تفکیک کند؛ به عبارتی ویژگیهای استخراج شده علاوه بر اینکه باید قدرت تفکیک بالایی بین تصورهای حرکت داشته باشند، سرعت استخراج آنها نیز باید بالا باشد؛ چرا که سیستم باید به صورت برخط عمل کرده و تأخیر بسیار کمی داشته باشد.

وی امکان انحراف صندلی چرخ‌دار در اثر تشخیص اشتباه تصور در بین یک سری تصور دیگر را از دیگر مشکلات این طرح عنوان کرد و خاطر نشان کرد: به طور مثال هنگامی که فرد تصور حرکت پا را داشته و صندلی چرخدار به جلو حرکت میکند، اگر سیستم در بین تصورهای حرکت پا به اشتباه یک مورد تصور حرکت دست راست تشخیص دهد، صندلی چرخدار منحرف خواهد شد.

عدالتی با تاکید بر اینکه در این پروژه با ارائه راهکارهایی این مشکل نیز برطرف شده است، اظهار کرد: با توجه به نتایج به دست آمده در این پروژه که دقت مناسبی را جهت تشخیص تصورهای حرکت نشان می دهد، از آن در پزشکی و برای کمک به مددجویان در کنترل وسایل مختلف از جمله کنترل صندلی چرخدار (که در این پروژه پیاده سازی شد) و کامپیوتر قابل استفاده است. همچنین از آن میتوان برای طراحی بازیهای کامپیوتری جهت افزایش تمرکز نیز استفاده کرد.

به گفته مجری طرح؛ روشهای بکار گرفته شده در بخش پردازش سیگنال جهت بهبود دقت تشخیص تصورهای حرکت روشهای جدیدی بوده که بخشی از آن به صورت مقاله ارائه شده است.

وی به بیان مزایای سیستم طراحی شده پرداخت و اظهار کرد: این سیستم بسیار ساده و سریع است و در کاربردهای عملی با روشهای بکار گرفته شده دقت سیستم بالا رفته است و علاوه بر کنترل صندلی چرخدار، کاربردهای بسیار گستردهای دارد.

شعرباف با بیان اینکه نمونه هایی از صندلی چرخدار موجود در این پروژه در خارج وجود دارد، اضافه کرد: در این صندلی‌ها از تصورهای حرکتی و غیرحرکتی برای کنترل صندلی چرخدار استفاده شده ‌است و تمایز آن با سیستم طراحی شده در این پروژه مربوط به بحثهای تخصصی پردازش سیگنال و کنترل صندلی چرخدار بوده که سبب افزایش دقت و کارآمدگی سیستم شده است.

وی استفاده از روش‌های جدید استخراج ویژگی و نوآوری در آن، طراحی سیستم طبقه بندی جدید، بهبود عملکرد سیستم در پیاده سازی بر روی صندلی چرخ‌دار را از مزیتهای رقابتی این طرح نام برد و گفت: با توجه به اینکه صندلی چرخدار و دو موتور DC بر روی آن از قبل در آزمایشگاه کنترل سیستمهای بیولوژیکی دانشکده مهندسی پزشکی دانشگاه صنعتی امیرکبیر موجود بوده و همچنین از دادگان آماده که باعث عدم نیاز به دستگاه ثبت سیگنال مغز میشد، استفاده شد، سبب کاهش هزینه های این پروژه شده و تنها حدود ۲۰۰ هزار تومان هزینه قطعات مربوط به کنترل صندلی چرخدار شد.

این محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر عنووان کرد: از این پروژه برای کمک به مددجویان حرکتی و بهبود عملکرد آنها در زندگی روزمره میتوان استفاده کرد که صندلی چرخدار نمونه هایی از آن بود. همچنین طراحی بازی و سرگرمی برای افزایش تمرکز نیز از جمله کاربردهای این سیستم می تواند باشد.در بخش پردازش سیگنال این سیستم، صندلی چرخ‌دار را به هر سمتی که مددجو تصور می‌کند، حرکت می‌دهد.

این طرح توسط محمدرضا عدالتی شعرباف دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و به راهنمایی دکتر علی فلاح و مشاوره دکتر سعید رشیدی در دانشگاه صنعتی امیرکبیر اجرایی شده است.

منبع: مهر

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.mehrnews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «مهر» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۴۴۳۸۱۶۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

تأمین ۴۰ درصدی نیاز داخلی به دستگاه نوار قلب با محصول ایران‌ساخت

فناوران یک شرکت دانش‌بنیان موفق به طراحی و ساخت مستقل دستگاه الکتروکاردیوگراف ۶ کاناله برای نخستین بار در کشور و دستگاه‌های سه کاناله، تک کاناله و دوازده کاناله شدند که علاوه‌بر تأمین ۴۰ درصدی نیاز داخلی کشور دستگاه‌های نوار قلب به‌صورت محدود هم به برخی کشورهای همسایه صادر می‌شوند.

جلال ردادی، رئیس هیأت مدیره این شرکت دانش‌بنیان در گفت‌وگو با ایسنا، با بیان این‌که این شرکت در ادامه راه به‌منظور تکمیل سبد محصولات خود در حوزه الکتروکاردیوگراف، به تولید دستگاه‌های سه کاناله، تک کاناله و دوازده کاناله اقدام کرده است، اظهار کرد: همه دستگاه‌ها، مراحل تست بالینی و اخذ مجوز را از اداره‌کل تجهیزات پزشکی طی کرده‌اند و به بازار عرضه شده‌اند.

وی خاطرنشان کرد: همچنین شرکت موفق به اخذ نشان CE برای همه محصولات سبد الکتروکاردیوگراف شده است. علاوه‌بر این موارد، شرکت موفق به اخذ رضایت‌مندی بالای ۹۰ درصد مشتریان شده است.

امکان پردازش برخط سیگنال‌های نوار قلب فناوری محصول تولید داخل

مدیر عامل این شرکت دانش‌بنیان درباره فناوری طراحی و ساخت این دستگاه‌های الکتروکاردیوگراف، توضیح داد: شرکت توانسته در زمینه فنی با پیاده‌سازی الگوریتم‌های نرم‌افزاری پردازش سیگنال، فیلترهای مناسب سیگنال ECG را در دستگاه پیاده‌سازی کند که قادرند به‌صورت برخط (Online) سیگنال را پردازش کنند.

ردادی با بیان این‌که این دستگاه سیگنال خروجی را با حداقل تغییر، نویز زدایی می‌کند، ادامه داد: همچنین در مدل‌های ۶ کاناله و ۱۲ کاناله، یک الگوریتم پیشرفته جهت اندازه‌گیری پارامترهای تشخیصی سیگنال ECG و تفسیر آن گنجانده شده که در تشخیص به پزشک متخصص کمک بسزایی می‌کند و شرکت با گنجاندن نمایشگر رنگی و صفحه لمسی در دستگاه‌ها امکان کاربری آسان دستگاه را فراهم کرده است.

نوآوری‌های دستگاه نوار قلب

وی، درباره نوآوری به‌کار گرفته شده در این دستگاه گفت: نظر به توسعه روزافزون قابلیت‌های جانبی دستگاه‌های خارجی و لزوم رقابت با آنها، شرکت همواره در حال بروزرسانی دانش فنی خود است. شرکت در حال‌حاضر بعضی قابلیت‌های به‌روز دستگاه‌های خارجی(ارتباط با شبکه‌های بیمارستانی، ذخیره‌سازی داده‌ها و ارسال به کامپیوتر، اندازه‌گیری و تفسیر پارامترهای ECG) را به بعضی محصولات اضافه کرده است و در حال‌حاضر نیز در دستگاه دوازده کاناله خود در حال پیاده‌سازی بعضی ویژگی‌ها نظیر ارتباط مستقیم با پرینتر لیزری، اضافه کردن فونت فارسی و اضافه کردن خروجی PDF است.

مدیر عامل این شرکت دانش‌بنیان مستقر در پارک علم و فناوری دانشگاه تهران، درباره کیفیت محصولات این شرکت، گفت: در زمینه کیفیت، شرکت با پایش مداوم مشتریان و محصول اقدام به بهبود محصول و ارتقای آن و رفع نواقص احتمالی می‌کند. نکته جالب در بحث کیفیت محصولات این است که بیش از ۹۰ درصد محصولات فروخته شده توسط شرکت حتی یک بار برای بحث خدمات فروش به شرکت ارجاع داده نشده‌اند که این امر نشان‌دهنده اهتمام شرکت به بحث کیفیت محصول است.

ردادی در خصوص عملکرد دستگاه و قابلیت‌ها و کاربردهای آن، توضیح داد: دستگاه الکتروکاردیوگراف(نوار قلب) به‌منظور ثبت فعالیت الکتریکی قلب استفاده می‌شود و قادر است با اتصال ۱۰ رشته الکترود به نقاط مشخصی از بدن (دست‌ها، پاها و قفسه‌سینه)، این فعالیت را در قالب ۱۲ سیگنال مختلف (۶ سیگنال دو قطبی و ۶ سیگنال تک قطبی) روی کاغذ حرارتی یا سایر خروجی‌ها تهیه کند.

وی ادامه داد: خروجی دستگاه الکتروکاردیوگراف برای پزشکان متخصص و اورژانس کاربرد دارد و نخستین قدم در مراجعه جهت تشخیص بیماری‌های قلبی، تهیه نوار قلب است. عموماً همه دستگاه‌های الکتروکاردیوگراف دارای رکوردر حرارتی (مشابه دستگاه فاکس یا پوز فروشگاهی) هستند. دستگاه‌های الکتروکاردیوگراف در صنعت بر مبنای تعداد کانال خروجی روی کاغذ حرارتی تقسیم‌بندی می‌شوند، برای مثال، دستگاه ۶ کاناله، دستگاهی است که حداکثر قادر به ثبت ۶ کانال همزمان روی کاغذ حرارتی است.

قیمت رقابتی محصولات این شرکت دانش‌بنیان با کیفیتی قابل قبول

مدیرعامل این شرکت دانش‌بنیان با بیان این‌که این شرکت در ابتدا تمرکز خود را بر ارائه محصول با کیفیت قابل رقابت با محصولات خارجی قرار داد، افزود: همچنین کوشید از نظر جنبه اقتصادی بر قیمت قابل رقابت با محصولات خارجی و خدمات پس از فروش با قیمت ارزان به‌عنوان مزیت رقابتی تأکید کند.

ردادی، گفت: در نتیجه در حال‌حاضر بیش از ۱۰ هزار دستگاه از محصولات شرکت در سراسر ایران نصب شده است. گواه این امر نیز برنده شدن شرکت در مناقصات متعدد برگزار شده توسط هیئت امنای صرفه‌جویی ارزی است. شرکت در حال‌حاضر سالانه حدود ۴۰ درصد نیاز بازار ایران را تأمین می‌کند. همچنین توانسته به‌صورت محدود صادرات به کشورهای عراق و سوریه داشته باشد.

طراحی و ساخت یک نمونه دستگاه نوار قلب برای ویزیت خانگی

وی با بیان این‌که محصولات الکتروکاردیوگراف جهت استفاده در مراکز درمانی پیش‌بینی شده‌اند، چرا که خروجی آنها صرفاً توسط پزشک متخصص قابل تفسیر است، افزود: با این وجود، شرکت به منظور سهولت کار جهت ویزیت خانگی، یکی از محصولات خود یعنی دستگاه الکتروکاردیوگراف تک کاناله را طوری طراحی کرده که به‌راحتی توسط پزشک خانواده یا پرسنل اورژانس قابل حمل باشد.

مدیر عامل این شرکت دانش‌بنیان با بیان این‌که دستگاه‌های الکتروکاردیوگراف با برند مشهور بیش از ۲۵۰۰ دلار قیمت دارند، افزود: به‌عنوان مثال، دستگاه MAC۲۰۰۰ از شرکت GE که یکی از شرکت‌های پیشگام در تولید دستگاه‌های پزشکی است، قیمتی معادل ۳۰۰۰ دلار دارد، در حالی‌که این شرکت دانش‌بنیان توانسته است محصول مشابه را در حدود ۷۰۰ دلار به مشتری عرضه کند. قیمت ارائه‌شده حتی از قیمت دستگاه‌های چینی که بعضاً به‌طور قاچاق وارد کشور می‌شوند، کمتر است.

ردادی تصریح کرد: این شرکت دانش‌بنیان در سال ۱۳۸۶ با هدف ارائه محصولات با کیفیت، قابل رقابت با نمونه خارجی و دارای قیمت مناسب تأسیس شد و فعالیت خود را با واردات لوازم جانبی مانیتور علائم حیاتی و تجهیزات بیهوشی و از سال ۱۳۸۸ تحقیق و توسعه روی دستگاه الکتروکاردیوگراف را آغاز کرد. شرکت در سال ۱۳۹۱ موفق به اخذ جواز ساخت از اداره‌کل تجهیزات پزشکی به‌عنوان نخستین تولیدکننده مستقل دستگاه الکتروکاردیوگراف ۶ کاناله  شد.

انتهای پیام