Réhabilitation de Brooks a récemment annoncé que l’étude MagTrack, une entreprise de recherche collaborative avec le École Georgia Tech de génie électrique et informatique, a été complété avec succès. Les commentaires de l’équipe clinique de Brooks et de ses patients ont permis aux ingénieurs de Georgia Tech de transformer leur premier prototype de recherche en une version prête à l’emploi qui a été testée par plus de 17 utilisateurs de fauteuils roulants électriques vivant avec une tétraplégie – une forme de paralysie causée par une lésion de la moelle épinière qui affecte les bras, les mains, le tronc, les jambes et les organes pelviens.

La collaboration entre les équipes de Brooks et de Georgia Tech a ouvert la voie à une application innovante et unique en son genre pour les personnes handicapées. Les équipes – composées de médecins, de thérapeutes cliniciens et d’ingénieurs – ont réuni une expertise multidisciplinaire en sciences avancées, en technologie et en réadaptation clinique.

« Nous avons rencontré l’équipe de Georgia Tech il y a des années, lorsque nous avons entendu parler pour la première fois des percées de recherche qu’ils réalisaient pour les utilisateurs de fauteuils roulants. Brooks est constamment à la recherche de technologies utiles pour notre population de patients souffrant de lésions de la moelle épinière et de mobilité réduite. Voir où le projet MagTrack a avancé même depuis les premières étapes de cette étude est incroyable », a déclaré Geneva Tonuzi, directrice médicale du programme de traitement des lésions de la moelle épinière, du programme de traitement de jour des lésions de la moelle épinière et des troubles apparentés, et Cyberdyne HAL Therapy à Réhabilitation de Brooks.

Grâce à cette collaboration ingénierie-clinique, MagTrack a été créé en tant que technologie d’assistance de pointe qui permet aux utilisateurs de fauteuils roulants électriques de contrôler leurs appareils connectés (par exemple, smartphone, ordinateur) et de conduire leurs fauteuils roulants électriques à l’aide d’un contrôleur multimodal alternatif. De plus, le dispositif d’assistance est conçu pour être portable, sans fil et adaptable à la condition spécifique de l’utilisateur.

L’étude MagTrack gagne les éloges des patients et des scientifiques et a été publié dans Transactions IEEE sur le génie biomédical. Depuis le début, les études MagTrack ont ​​testé les performances du Head-Tongue Controller (HTC), une version antérieure de la technologie MagTrack, sur sa capacité à effectuer des interactions homme-machine complexes qui amélioreront la qualité de vie des utilisateurs. Le HTC du MagTrack permet à l’utilisateur d’effectuer une variété de tâches complexes dans un seul contrôleur grâce à l’utilisation de mouvements de la langue et de la tête, qui sont détectés par des lunettes et un minuscule traceur qui est temporairement collé sur la langue à l’aide de Glustitch. PeryAcryl adhésif biocompatible. Des commandes spécifiques à la cible sont générées à partir de ces mouvements à l’aide de modèles avancés de traitement de données et d’apprentissage automatique. Cette combinaison de modalités d’entrée permet à l’utilisateur d’effectuer une variété de fonctions quotidiennes avec un contrôle personnalisable, de l’exécution de tâches informatiques complexes (par exemple, la navigation de la souris, le défilement, le glisser-déposer) à l’exécution de manœuvres de conduite avancées lorsqu’il est connecté à un fauteuil roulant électrique.

Dans la dernière étude, les chercheurs ont connecté la technologie MagTrack à un fauteuil roulant électrique unique offert par Quantum Rehab et ont recruté 17 patients volontaires de Brooks Rehabilitation pour tester la fonctionnalité et la convivialité de l’appareil en effectuant un ensemble de tâches de conduite simples et avancées. Les résultats ont montré que les nouveaux utilisateurs de MagTrack peuvent accomplir ces tâches aussi rapidement, et parfois même plus rapidement, avec le HTC du MagTrack plutôt qu’avec leur contrôleur alternatif personnel. Étant donné que la session d’étude a duré moins de 3 heures – et dans un fauteuil roulant électrique qui n’était pas le leur – il est prévu que les participants seraient plus compétents, et donc plus performants avec MagTrack, s’ils avaient plus de temps pour se familiariser avec son capacités multimodales et utilisant leur propre fauteuil roulant électrique.

« Travailler avec tous les participants a été très enrichissant », a déclaré Jesse Milliken, orthophoniste du programme sur les lésions de la moelle épinière à Hôpital de réadaptation Brooks. « Chaque patient qui est venu était quelqu’un qui a été directement touché par une lésion médullaire et qui peut vraiment bénéficier de cette technologie. C’était incroyable de voir comment leurs visages s’illuminaient lorsqu’ils voyaient qu’ils pouvaient contrôler leur fauteuil roulant avec une telle facilité et un tel confort. Ils ont tous dit qu’ils pourraient voir cela améliorer leur vie quotidienne s’ils y avaient accès. Ce fut un tel honneur de faire partie de ce processus et de voir le travail et le processus de réflexion derrière une technologie aussi avancée. » Des patients du ruisseaux programme sur les lésions de la moelle épinière qui ont participé à la phase trois de l’étude qualifient l’avancement de « excitant » et d’un « excellent système qui peut être utilisé pour tant de choses ». Après avoir expérimenté la technologie eux-mêmes, ils pensent qu’elle « touchera la vie de ceux qui sont capables de l’utiliser ».

À ce jour, le head array et le sip-and-puff sont les contrôleurs alternatifs les plus courants recommandés par les physiothérapeutes aux personnes vivant avec la tétraplégie, tandis que des interrupteurs spécialisés et une technologie de manette sont disponibles pour les personnes à mobilité des membres supérieurs. Ces technologies ont été développées il y a plusieurs décennies pour le besoin fondamental de contrôler un fauteuil roulant électrique. Depuis lors, un manque d’innovation dans ce domaine a empêché ces technologies d’assistance de s’adapter à la technologie d’aujourd’hui. De plus, ils sont fixés au fauteuil roulant, qui devient inaccessible une fois que l’utilisateur est transféré dans un lit, un canapé ou n’importe quel endroit éloigné du fauteuil roulant. Il existe donc un besoin croissant pour cette population d’avoir accès à de nouveaux contrôleurs alternatifs qui lui permettront d’être des membres actifs d’un monde numérique interconnecté.

« La trajectoire de l’étude MagTrack montre une possibilité sans précédent pour l’avancement de la fonction indépendante ainsi que la mobilité des utilisateurs de fauteuils roulants électriques. Notre équipe et nos partenaires sont dynamisés et motivés par les récents essais de patients pour continuer à pousser cette technologie et ses capacités aussi loin que possible. Cette technologie peut améliorer considérablement la vie des gens. Nous continuerons à travailler pour voir ces avancées dans les technologies d’assistance prendre vie », a déclaré Omer T. Inan de Georgia Tech, directeur du laboratoire de recherche Inan, Linda J. et Mark C. Smith Chair in Bioscience and Bioengineering, professeur agrégé au École de génie électrique et informatique et professeur agrégé adjoint au département de génie biomédical Wallace H. Coulter.

« MagTrack est une technologie d’assistance innovante destinée aux personnes vivant avec une paralysie physique pour avoir accès à des interactions homme-machine plus complexes, ce qui facilitera le contrôle de plus d’appareils dans leur vie quotidienne qu’ils ne peuvent pas facilement utiliser autrement », a déclaré Nordine Sebkhi, postdoctorale. chercheur au laboratoire de recherche Inan de l’École de génie électrique et informatique. « Le développement de notre contrôleur alternatif portable élimine le besoin d’avoir plusieurs technologies d’assistance, les remplaçant par un seul système multimodal et intégré. » Sebkhi est le co-créateur de MagTrack et le responsable technique du développement de cette technologie d’assistance.

A la suite de ces études, MagTrack a été affiné pour offrir une expérience tout-en-un entièrement intégrée afin qu’un utilisateur puisse basculer de manière transparente entre la conduite de son fauteuil roulant et le contrôle des appareils connectés dans son environnement (par exemple, smartphone, ordinateur, ouvre-porte automatisé, smart TV). Le système peut être utilisé n’importe où puisqu’il est portable et sa connectivité sans fil intégrée facilite la portabilité.

L’équipe de Georgia Tech travaille déjà sur une nouvelle version de MagTrack cela est non seulement plus discret, mais inclut également la détection des gestes du visage qui augmente considérablement ses capacités de contrôle. Grâce à une subvention du Alliance de recherche de Géorgiecette nouvelle version de MagTrack sera testée dans un groupe de discussion au Centre de berger et dans des tests simulés dans un environnement familial. Au cours de l’année à venir, l’équipe prévoit de mettre MagTrack à la disposition des premiers utilisateurs pour des tests de validation à domicile afin d’améliorer encore la technologie avant de poursuivre la commercialisation.

Cette étude réussie n’est qu’un début puisque, à la base, MagTrack est un nouveau type de suivi des mouvements corporels. L’équipe de Georgia Tech travaille sur différentes conceptions de MagTrack à utiliser comme articulographe portable pour les troubles moteurs de la parole, comme système de suivi des mains et des articulations pour la rééducation physique, et même comme suivi des doigts pour les applications VR/AR. L’équipe MagTrack sera en partenariat avec le Centre mondial d’innovation médicale pour aider à la stratégie réglementaire et à la planification de projets pour faire passer la technologie du laboratoire au marché.

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Des remerciements et une reconnaissance particuliers vont à tous les membres de l’équipe impliqués dans cette étude révolutionnaire, y compris, mais sans s’y limiter :

Nordine Sebkhi, Ph.D., chercheur postdoctoral, Inan Research Lab, School of Electrical and Computer Engineering, Georgia Tech

Arpan Bhavsar, MS, ingénieur de recherche, laboratoire de recherche Inan, école de génie électrique et informatique, Georgia Tech

Nazmus Sahadat, Ph.D., scientifique appliquée, Amazon

David V. Anderson, Ph.D., professeur, École de génie électrique et informatique, Georgia Tech

Omer T. Inan, Ph.D., Chaire Linda J. et Mark C. Smith en biosciences et bioingénierie, professeur agrégé, École de génie électrique et informatique, professeur agrégé adjoint de génie biomédical, directeur du laboratoire de recherche Inan

Genève Tonuzi, MD, directeur médical, programme de traitement des lésions de la moelle épinière et programme de traitement de jour des lésions/troubles de la moelle épinière, directeur médical, Brooks Cyberdyne HAL Therapy

Erica Walling MPT, ATP/SMS, responsable de la clinique de fauteuils roulants, Brooks Rehabilitation

Jesse Milliken, MS, CCC-SLP, orthophoniste, Spinal Cord Injury Program, Brooks Rehabilitation

Raine Osborne, PT, DPT, EdD, FAAOMPT, directrice de la recherche, Brooks Rehabilitation