布鲁克斯康复
最近宣布，与佐治亚理工学院电气与计算机工程学院合作的MagTrack研究已经成功完成。来自布鲁克斯临床团队和患者的反馈使佐治亚理工学院的工程师们能够将他们的早期研究原型转化为可供用户使用的版本，并由超过17名四肢瘫痪的电动轮椅使用者进行测试。四肢瘫痪是一种由脊髓损伤导致的瘫痪，影响手臂、手、躯干、腿和盆腔器官。
布鲁克斯和佐治亚理工学院团队之间的合作为残疾人开创了一种首创的创新应用程序。这些团队由医生、临床治疗师和工程师组成，汇集了先进科学、技术和临床康复方面的多学科专业知识。
“几年前，当我们第一次听说他们为轮椅使用者取得的研究突破时，我们会见了佐治亚理工学院的团队。布鲁克斯一直在寻找对脊髓损伤和行动障碍患者有用的技术。脊髓损伤项目、脊髓损伤及相关疾病日间治疗项目和布鲁克斯康复中心Cyberdyne HAL治疗项目的医学主任日内瓦·托努兹说:“仅仅从这项研究的早期阶段，就能看到MagTrack项目的进展是令人难以置信的。”
作为这项工程-临床合作的结果，MagTrack作为一种前沿的辅助技术被创建出来，使电动轮椅用户能够控制他们的连接设备(如智能手机、电脑)，并使用替代的多模态控制器驱动他们的电动轮椅。此外，该辅助设备被设计为可穿戴的，无线的，并适应用户的具体情况。
MagTrack的研究得到了患者和科学家的一致好评，并发表在《IEEE生物医学工程汇刊》上。从一开始，MagTrack的研究就测试了头舌控制器(HTC)的性能，这是MagTrack技术的早期版本，测试了它执行复杂人机交互的能力，从而提高用户的生活质量。MagTrack的HTC允许用户通过使用舌头和头部运动，在一个单一的控制器中执行各种复杂的任务，这可以通过眼镜和一个微型示踪器来检测，该示踪器使用Glustitch的PeryAcryl生物兼容粘合剂暂时粘在舌头上。使用先进的数据处理和机器学习模型，从这些动作生成特定目标的命令。这种输入方式的组合允许用户通过可定制的控制执行各种日常功能，从执行复杂的计算机任务(例如，鼠标导航、滚动、拖放)到连接到电动轮椅时完成高级驾驶操作。
在最新的研究中，研究人员将MagTrack技术连接到量子康复中心捐赠的一台动力轮椅上，并从布鲁克斯康复中心招募了17名患者志愿者，通过完成一组简单和高级的驾驶任务来测试该设备的功能和可用性。结果显示，MagTrack的新用户使用HTC而不是他们个人的替代控制器，可以更快地完成这些任务，有时甚至更快。由于学习时间不到3个小时，而且是在一台非自己的动力轮椅上进行的，因此，如果给参与者更多的时间来熟悉它的多模态功能，并使用自己的动力轮椅，预计他们会对MagTrack更熟练，从而表现得更好。
布鲁克斯康复医院脊髓损伤项目的语言病理学家杰西·米利肯(Jesse Milliken)说:“与所有参与者的合作非常有意义。”“每一位前来就诊的患者都是直接受到脊髓损伤影响的人，他们可以真正从这项技术中受益。当他们看到自己能够如此轻松舒适地控制轮椅时，他们的脸上露出了喜色，这真是令人惊讶。他们都说，如果他们能得到，他们可以看到这改善了他们的日常生活。能参与到这个过程中来，看到如此先进的技术背后的工作和思考过程，我感到非常荣幸。”参加了第三阶段研究的布鲁克斯脊髓损伤项目的患者称这项进展“令人兴奋”，并称这是一个“可以用于很多事情的伟大系统”。在亲身体验了这项技术之后，他们相信它将“触及那些能够使用它的人的生活”。
到目前为止，头部阵列和吸吸是物理治疗师推荐给四肢瘫痪患者的最常见的替代控制器，而专门的开关和操纵杆技术也可用于那些有活动能力的上肢。这些技术是几十年前为了控制电动轮椅的基本需要而发展起来的。从那时起，在这一领域缺乏创新阻碍了这些辅助技术适应今天的技术。此外，它们被固定在轮椅上，一旦用户转移到床、沙发或任何远离轮椅的地方，就无法使用。因此，这一群体越来越需要获得新的、可替代的控制器，使他们能够成为互联数字世界的活跃成员。
“MagTrack研究的轨迹表明，电动轮椅用户的独立功能和机动性的提升具有前所未有的可能性。我们的团队和合作伙伴受到最近患者试验的激励和激励，将继续尽可能地推动这项技术及其能力。这项技术可以显著改善人们的生活。佐治亚理工大学的Omer T. Inan研究实验室主任、Linda J.和Mark C. Smith生物科学与生物工程主席、电气与计算机工程学院副教授、Wallace H. Coulter生物医学工程系副教授说:“我们将继续努力，以看到这些辅助技术的进步。”
电气与计算机工程学院伊南研究实验室的博士后研究员Nordine Sebkhi说:“MagTrack是一项创新的辅助技术，旨在帮助那些身体瘫痪的人接触到更复杂的人机交互，这将有助于他们在日常生活中控制更多的设备，而这些设备在其他情况下无法轻松使用。”“我们的可穿戴替代控制器的开发无需使用多种辅助技术，而是使用单一的多模态综合系统。”Sebkhi是MagTrack的联合创始人，也是这项辅助技术开发的技术领导者。
在这些研究的基础上，MagTrack进行了改进，提供了一个完全集成的、一体化的体验，用户可以在驾驶轮椅和控制周围的连接设备(如智能手机、电脑、自动开门器、智能电视)之间无缝切换。该系统可以在任何地方使用，因为它是可穿戴的，其内置的无线连接方便携带。
佐治亚理工学院的研究团队已经在研发一款新版的MagTrack，它不仅更不显眼，还能检测面部手势，从而显著增强其控制能力。感谢乔治亚研究联盟的资助，新版本的MagTrack将在Shepherd中心的焦点小组中进行测试，并在类似家庭的环境中进行模拟测试。在未来的一年中，该团队计划让MagTrack在商业化之前对早期用户进行家用验证测试，以进一步改善技术。
这项成功的研究只是一个开始，因为MagTrack的核心是一种新型的身体运动跟踪。佐治亚理工学院的团队正在研究MagTrack的各种设计，以用于运动语言障碍的可穿戴关节仪，用于身体康复的手部和关节跟踪系统，甚至用于VR/AR应用的手指跟踪。MagTrack团队将与全球医疗创新中心(Global Center for Medical Innovation)合作，协助制定监管战略和项目规划，将技术从实验室过渡到市场。
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