211service.com
Belysningsdon som riktar patienterna
Forskare utvecklar ett högupplöst spårningssystem som använder handdatorer och ljudanvisningar för att guida patienter runt sjukhusavdelningar. Systemet hjälper också till att rehabilitera personer med traumatiska hjärnskador. Systemet, som är tillverkat av Boston startup Talande ljus , använder armaturer som beacons för att skicka information till en handdator via en optisk mottagare. PDA:n är också laddad med kartprogram, information om byggnaden och användarspecifika data såsom mötesscheman.
Plats inomhus: En optisk mottagare sydd på den vänstra axeln på en väst (nederst) tar upp unika moduleringssignaler från lysrör som den som innehas av MIT-ingenjör Steven Leeb (överst). Den optiska signalen skickas till en handdator i västens ficka. PDA:n använder kartprogram för att generera ljudanvisningar för patienter på rehab på grund av huvudtrauma.
Traumatiska hjärnskador, som kan vara resultatet av bilolyckor eller detonation av en improviserad sprängladdning, bland andra möjliga orsaker, kan leda till kognitiva problem som inkluderar problem med abstrakt tänkande, minne och rumslig orientering. Talking Lights vägledningssystem är en enorm tillgång för någon med traumatisk hjärnskada, säger Heechin Chae , medicinsk chef för hjärnskadacentret vid Spaulding Rehabilitation Hospital, i Boston. Systemet har testats på sjukhuset under de senaste två åren och används för närvarande av ett 20-tal patienter. Det hjälper inte bara patienterna att navigera i rehabcentret, utan det verkar också hjälpa dem att lära sig om hur man bearbetar visuella signaler och navigerar i okända miljöer, säger Chae.
Att installera styrsystemet inomhus i en byggnad är en enkel och ganska billig process, säger Neil Lupton, ordförande för Talking Lights. Lamporna behöver inte bytas ut. Allt som behöver bytas ut är ballasten, en elektrisk komponent som normalt byts ut med några års mellanrum i alla lysrör. Ballasten reglerar mängden elektricitet som går in i glödlampan för att bibehålla ljusnivån och förhindra att glödlampan exploderar.
Steven Leeb , en professor i elektroteknik och datavetenskap vid MIT, designade en ballast som modulerar ljuset som kommer ut ur glödlampan i ett fast mönster för att ge varje glödlampa en unik optisk signatur. Inget flimmer är synligt för blotta ögat, men optiska mottagare kan upptäcka dessa mönster.
Patienter på Spauldings sjukhus som deltar i projektet bär en väst med en optisk mottagare fastsydd på axeln. Mottagaren är ansluten till en handdator som förvaras i västens ficka. En databas som innehåller kartor för byggnaden lagras på enheten, som beskriver alla lampor och deras signaturer. Programvaran på PDA:n beräknar snabbt användarens position baserat på vilket ljus hon är närmast. Sedan, baserat på den specifika patientens plats och ett unikt förinstallerat schema, spelar handdatorn upp inspelade vägbeskrivningar. En typisk sekvens, läs med fast röst, går, Katie, gå till gymmet. Gå genom dubbeldörrarna. Om användaren går igenom fel dubbeldörrar ger enheten en korrigering: Du går åt fel håll. Passera kopiatorn. Sväng åt höger. Information om vad som finns nära varje ljus på varje enskild plats kan läggas in i en global databas på ungefär en dag, säger Daniel Taub, en ingenjör på Talking Lights.
Systemet kan anpassas till särskilda användare. Beroende på tillfrisknandestadiet kan vissa hjärntraumapatienter behöva mer eller mindre frekventa instruktioner, eller så kan de behöva börja med en påminnelse om att ta på sig en hjälm eller kontrollera sina skosnören. Familjemedlemmar kan göra ljudinspelningarna så att patienterna kan höra en pålitlig röst, och inspelningarna kan vara på vilket språk som helst. Användardata registreras under användning och analyseras efteråt för att bedöma varje patients framsteg – hur många påminnelser han behövde, hur lång tid det tog honom att nå sin destination – och systemet justeras därefter.
Hjärnan är ett dynamiskt organ, säger Chae. Hela grunden för rehab är upprepning av röstkommandon och uppgifter. Han tror att systemet hjälper patienter att lära sig att anpassa sig till okända platser, och så i slutändan kan det gynna patienten även utanför sjukhuset genom att omskola hans eller hennes hjärna.
Leeb och Lupton säger att deras system bearbetar användarnas positioner snabbare och mer exakt än andra system som förlitar sig på GPS, radiofrekvenser eller Wi-Fi-triangulering gör. GPS fungerar inte bra i byggnader, och den har bara en upplösning på cirka 30 fot, så den är inte idealisk för att guida patienter runt ett sjukhus. System som beräknar plats baserat på den lokala styrkan hos Wi-Fi-signaler från sändare på flera platser kräver mer tidskrävande beräkningar än glödlampssystemet gör, och detta kan sakta ner människor och tömma PDA:ns batteri. Omvänt begränsas upplösningen av Leeb och Luptons system endast av avståndet mellan armaturerna. (Signaler från Talking Lights-systemet stör inte sjukhusutrustningen, varav mycket är avskärmad.)
Företaget utvecklar för närvarande ett system som ansluter till ett robust Wi-Fi mesh-nätverk för att leverera information om patienternas vare sig till sjukhuspersonalen. Sjuksköterskor som till exempel övervakar personer med demens i en vårdboende kan snabbt larmas när en patient vandrar in i ett område som utgör en fallrisk. Talking Lights kommer att demonstrera denna övervakningskapacitet i en Alzheimers anläggning om några månader, säger Leeb. Företaget har också installerat ett system för blinda på Stanford Universitys institution för psykologi.
Under de kommande åren planerar Talking Lights att utveckla mjukvara som kan köras på smarta telefoner och hårdvara för ett Bluetooth-headset med en optisk mottagare. Headsetet skulle ta upp de optiska signalerna, skicka dem till telefonen och sedan spela upp vägbeskrivningar till bäraren.