ReVitalize

Do czego to służy

ReVitalize jest kompleksowym system wspierającym proces rehabilitacji, poprzez korygowanie ruchu pacjenta komunikatami głosowymi lub grami wykorzystującymi biofeedback, dzięki czemu możemy skrócić oraz uatrakcyjnić proces rekonwalescencji.

Twoja inspiracja

Inspiracją do opracowania systemu była rozmowa z fizjoterapeutką prowadzącą swój własny gabinet. Dowiedzieliśmy się wtedy o codziennych trudnościach pracy z pacjentem, takich jak monotonia i mało angażujący proces rehabilitacji. Zrozumieliśmy również, że największym problemem dla osób przechodzących rehabilitację jest utrzymanie prawidłowej postawy ciała. Dlatego postanowiliśmy przyspieszyć ten proces poprzez korekcję wykonywanego ruchu oraz uatrakcyjnić go za pomocą gier ruchowych wykorzystujących biofeedback. Monotonia tego procesu skłoniła nas także do rozważań na temat platformy, która ułatwiłaby pracę rehabilitantom.

Jak to działa

Czujniki mocowane do osoby rehabilitowanej zbierają informacje z akcelerometru i żyroskopu, a następnie przesyłają je bezprzewodowo do urządzenia docelowego (telefonu, tabletu, komputera). Tam dane są przetwarzane na ruch postaci w grze lub komunikat głosowy, mające na celu skłonienie pacjenta do poprawnego wykonywania ruchu. Dane z każdej sesji są zapisywane w profilu pacjenta. Czujniki są przechowywane w modułowym etui (po dwa czujniki na moduł), które można wręczyć pacjentowi do ćwiczeń w domu z asystentem głosowym lub odłożyć na stację dokującą w celu ich naładowania oraz przeprowadzenia prac serwisowych. Cały system jest modułowy i skalowalny, co umożliwia bezproblemową pracę z pacjentami na odległość oraz zwiększa ich motywację do poprawnego wykonywania ćwiczeń. Wgląd do profilu pacjenta oraz zarządzanie czujnikami są dostępne z poziomu platformy rehabilitanta, która zapewnia kompleksowy zestaw narzędzi do przeprowadzenia wizyty od początku do końca.

Proces projektowania

Po spotkaniu z fizjoterapeutką zorganizowaliśmy spotkanie projektowe, podczas którego sporządziliśmy mapę myśli, wypisując problemy i utrudnienia wskazane przez fizjoterapeutkę. Określiliśmy grupę docelową, cele i założenia projektu oraz wstępny zarys rozwiązania. Następnie przeprowadziliśmy przegląd literatury i analizę dostępnych rozwiązań. Następnie skonfrontowaliśmy naszą mapę myśli i wstępny koncept z zebranymi informacjami, nanieśliśmy poprawki i przeprowadziliśmy burzę mózgów w celu dopracowania projektu. Takie spotkania organizowaliśmy kilkukrotnie w kolejnych tygodniach. Następnie sporządziliśmy plan realizacji, określając elementy do zrealizowania w ciągu roku akademickiego oraz plany na dalszy rozwój. Ostatnim, najdłuższym etapem była weryfikacja i testowanie prototypu. W jego ramach: • Przeprowadziliśmy analizę ruchu ćwiczeń rehabilitacyjnych z wykorzystaniem systemu Vicon. • Opracowaliśmy sterownik do czujników umożliwiający rozpoznanie ruchu i komunikację z interaktywną grą "Akwarium", mającą podtrzymać zainteresowanie osoby rehabilitowanej. • Opracowaliśmy sześć iteracji czujnika, redukując jego rozmiar o około 70%. • Zaprojektowaliśmy modułowe etui do przechowywania czujników oraz modułową stację ładującą. Zgłoszono również wzór użytkowy na opracowane rozwiązanie.

Jak to się różni

System ReVitalize w swoim głównym założeniu umożliwia pacjentom wykonywanie różnorodnych ćwiczeń rehabilitacyjnych w zaciszu domowym, z systematycznością i dokładnością porównywalną do ćwiczeń wykonywanych z rehabilitantem. Nasz system wyróżnia modułowa i skalowalna konstrukcja, dzięki czemu fizjoterapeuta może bezproblemowo dostosować go do swoich potrzeb i liczby przyjmowanych pacjentów. Dodatkową zaletą modułowości jest znaczne zredukowanie kosztów użytkowania oraz możliwość dalszego rozwijania systemu. Jednym z pomysłów na dalszy rozwój, który nas wyróżnia, są akcesoria do konkretnych ćwiczeń rehabilitacyjnych, tworzone metodą wytwarzania przyrostowego FDM, z możliwością zamocowania czujnika, który odpowiadałby za ich elektronikę.

Plany na przyszłość

Kolejne etapy projektu obejmują dalsze prace nad oprogramowaniem, realizację etui i stacji dokującej, miniaturyzację układu elektronicznego, opracowanie akcesoriów, rozwój aplikacji dla rehabilitanta, poszerzenie oferty gier oraz stworzenie wirtualnego asystenta AI. Dodatkowo planujemy zgłosić nasz pomysł do programu inkubacyjnego, aby zweryfikować potencjał biznesowy i opracować strategię wdrożenia na rynek. Po uzyskaniu wsparcia zamierzamy wdrożyć rozwiązanie w placówkach pilotażowych. Obecnie śledzimy programy skierowane do studentów, które mogą wspierać rozwój naszego projektu i umożliwić jego realne wdrożenie.

Nagrody

Nasz projekt został zaprezentowany na licznych seminariach, konferencjach i konkursach, zdobywając: - II miejsce w Konkursie Rektora WAT na najlepszą pracę studencką w 2023 r. - Wyróżnienie na II Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej „Students Cybernetics Symposium” organizowanej przez Wydział Cybernetyki WAT w maju 2024 r.