Jesteś tutaj

Dwa złote medale na wystawie wynalazków IWIS'2014

Instytucja nadająca: 
Kapituła 8 Międzynarodowej Warszawskiej Wystawy Wynalazków IWIS'2014
Pracownicy: 
Data otrzymania: 
16-10-2014

W dniach 14-16.10.2014 w budynach Politechniki Warszawskiej odbyła się 8 Międzynarodowa Warszawska Wystawa Wynalazków IWIS'2014, na której naukowcy i wynalazcy z Polski oraz świata mieli okazję prezentować swoje odkrycia, wynalazki i patenty. Dwa wynalazki prezentowane na Wystawie opracowane przez zespoły, których kierownikiem jest mjr dr inż. Mariusz Chmielewski z naszego Instytutu otrzymały prestiżowe wyróżnienia: PATRON - złoty medal z wyróżnieniem, TESLA - złoty medal. Dodatkowo, autorom projektu PATRON wręczono nagrodę specjalną Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego za najlepszy wynalazek.

PATRON - Parkinson’s Analytics for Tremors Recognition and Observation of Neuro-errors – multi-sensoryczny system analizujący symptom choroby Parkinsona wspierający diagnostykę oraz proces testów klinicznych leków neurologicznych (autorzy: mjr dr inż. Mariusz Chmielewski, ppor. mgr inż. Marcin Kukiełka, ppor mgr inż. Jakub Kędzior, ppor. mgr inż. Damian Rainko, mgr inż. Rafał Wołoszyn). System składający się z multisensora bezprzewodowego oraz dedykowanej aplikacji mobilnej, pozwala na codzienną diagnostykę drżenia samoistnego, dyskinezy oraz innych objawów miopatycznych, w celu diagnostyki stanu zdrowia pacjenta oraz rekomendacji dawkowania leków. Wykorzystanie sensorów inercjalnych oraz miografów pozwoliło na opracowanie innowacyjnej techniki diagnozowania intensywności drżenia samoistnego oraz zaburzeń ruchów kończyn, co wspomaga identyfikację stanu pacjenta (on-off), a tym samym obiektywne określenie potrzeb dawkowania leków neurologicznych. Zastosowanie telemedycyny oraz urządzeń mobilnych pozwala na częstsze badanie, oraz wyznaczanie potrzeb dawkowania leków, włączając w to również funkcje alarmowania o zagrożeniu zdrowia pacjenta. Wykorzystanie sensorów medycznych, umożliwiło również obiektywizację diagnostyki i zwiększenie precyzji procesu identyfikacji stanu pacjenta. Opracowany multisensor łączy w sobie wiele kanałów danych oraz autorski algorytm komplementarnej fuzji danych. Sensor oferuje sygnał elektromiografu, mechanomiografu, sygnał akcelerometru oraz magnetometru. Połączenie tych danych ma umożliwić wyznaczenie intensywności drżenia samoistnego oraz zaburzeń funkcji motorycznych kończyn. Na podstawie zbieranych sygnałów, algorytmy DSP wyznaczają charakterystyki pozwalające na regułową klasyfikację aktualnego stanu pacjenta. System pozwala na przekazywanie zbieranych danych do centralnego serwera badań medycznych, utrzymywanego w infrastrukturze chmury obliczeniowej Microsoft Azure. Zadaniem systemu jest wsparcie w zakresie dwóch głównych procesów: zdalnej samodzielnej diagnostyki pacjenta oraz wsparcia badań klinicznych efektywności leków neurologicznych. System PATRON umożliwia dodatkowo prowadzenie zdalnego ankietowania i zdalną analizę symptomów choroby Parkinsona, ich retencje i automatyczną analizę pod kątem statystycznym. System oferuje dedykowany portal informacyjny dla lekarzy prowadzących oraz analityków pod kątem przygotowania samego badania klinicznego, opisu grupy badawczej oraz przyjętych reguł metodyki badań. W konsekwencji PATRON wspomaga automatyzację procesu prowadzenia badań klinicznych leków a wykorzystanie sensorów medycznych obiektywizuje pozyskiwane dane o efektach prowadzonego leczenia. Pozwala to na zwiększenie precyzji samych badań a dzięki modułowi raportowania również ułatwia opracowanie wyników tak prowadzonych badań.

TESLA - Teachable Environment for Sign Language Assistance – sensoryczny system analizy języka migowego i gestów wykorzystujący miografię oraz sensory inercjalne (autorzy: mjr dr inż. Mariusz Chmielewski, sierż. pchor. inż. Damian Frąszczak, sierż. pchor. inż. Dawid Bugajewski, sierż pchor. inż. Ernest Szczepaniak, sierż. pchor. inż. Damian Tomaszewski, mgr inż. Rafał Wołoszyn). TESLA korzysta z multisensorów umieszczonych na przedramieniu użytkownika i odczytuje ruchy palców, dłoni oraz przedramienia dopasowując je do wzorców języka migowego. W przypadku pozytywnego dopasowania gestu telefon wypowiada odpowiadający mu tekst. Aplikacja umożliwia wykorzystanie języka migowego predefiniowanego dla danego kraju oraz zapisanie własnych gestów ułatwiających złożoną komunikację głosową. Narzędzie składa się z multisensora medycznego oraz aplikacji na smartphone’y (Android, Windows Phone, iPhone). Rozpoznawanie gestów i języka migowego wykonywane jest na podstawie autorskich algorytmów wieloetapowej fuzji danych, pochodzących z wielokanałowej elektromiografii powierzchniowej oraz sensorów inercjalnych. Głównymi funkcjami urządzenia jest możliwość analizy ruchów palców, dłoni i przedramienia w celu wykrywania wzorców gestów. Analiza aktywności mięśni przedramienia sterujących palcami i dłonią oraz jego położenia w przestrzeni pozwala na efektywne rozpoznawanie złożonych znaków migowych, a nawet własnych gestów ułatwiających komunikację głuchoniemych z otoczeniem. Zaimplementowane algorytmy przetwarzania sygnałów wykorzystywane są do ekstrakcji wybranych cech sygnałów miograficznych. Na ich podstawie przebiega proces uczenia sieci neuronowej będącej podstawowym narzędziem identyfikującym wzorce gestów. Rozpoznane gesty podlegają transkrypcji, a następnie z wykorzystaniem wbudowanego modułu Text-To-Speech przekładane są na komunikaty głosowe. Aplikacja i sensor może spełniać dodatkowe funkcje, jako cybernetyczny interfejs człowiek-komputer oraz kontroler do gier. Opracowany multi-sensor wykorzystuje moduł WiFi, Bluetooth LE oraz Ant+, co pozwala na jego autonomiczną integrację, długotrwałe działanie i adaptację do wielu zastosowań. System przygotowany został do jednoczesnego stosowania 2 multi-sensorów TESLA pozwalając na dokładną analizę gestów dwóch rąk. Opracowany sensor umieszczany jest na elastycznej opasce na przedramieniu, a jego wielkość i waga są prawie nieodczuwalne dla użytkownika.