REPORTAJ: Sistem video care permite pacienţilor paralizaţi să comunice, inventat de studenţi ieşeni - FOTO

Sistemul creat de câţiva studenţi de la Universitatea Tehnică "Gheorghe Asachi" din Iaşi foloseşte o pereche de ochelari video, care proiectează pe fiecare lentilă, de la o distanţă de trei metri, ecranul laptopului la care sunt conectaţi, şi o cameră web direcţionată către unul dintre ochi, care urmăreşte mişcările acestuia şi le transpune, cu ajutorul unui algoritm, în mişcările cursorului pe ecran.

Medicii şi pacienţii care au testat sistemul spun că acesta este unul "extrem de interesant" şi că ar putea uşura cu mult comunicarea cu persoanele intubate sau cărora o boală degenerativă sau o paralizie nu le permite să poată vorbi. Conform acestora, un astfel de sistem este unic la acest moment în lume.

Cum poate fi folosit "Zupereye"

Proiectul a luat naştere în jurul anului 2010, când profesorul Vlad Cehan de la Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii a Universităţii Tehnice "Gheorghe Asachi" din Iaşi a gândit un sistem pentru socrul său paralizat, prin care acesta să apese pe un buton atunci când prin faţa ochilor îi sunt prezentate imagini corespunzătoare cu nevoile sale. Proiectul s-a "rostogolit" până a trecut la ideea folosirii ochelarilor video, care i-a aparţinut profesorului Robert Lupu, în 2012.

Prima fază a proiectului presupunea amplasarea unui dispozitiv care scanează privirea la baza monitorului, însă dacă pacientul mişca puţin capul acesta trebuia recalibrat. Astfel, echipa a decis să se stabilească asupra unui sistem cu ochelari video, care arătau privitorului imaginea monitorului oriunde s-ar fi uitat şi oricum ar fi întors capul, fără să existe riscul decalibrării.

"S-au făcut teste la Spitalul «Bagdasar Arseni» din Bucureşti, când erau în primă fază de testare şi am văzut că pentru oamenii de acolo a fost ca o gură de aer, mai ales când nu se puteau mişca, când nu puteau vorbi şi nu aveau cum să interacţioneze. Chiar a fost o persoană care mi-a cerut un număr de telefon ca atunci când iese sistemul să cumpere şi el", a declarat corespondentului MEDIAFAX profesorul Robert Lupu.

Acesta a continuat apoi proiectul alături de studenţii Ionuţ Cenac, Adrian Bulat şi Emil Condrea, toţi în anul al treilea la Facultatea de Automatică şi Calculatoare. Proiectul acestora poartă acum numele de "Zupereye", fiind marcă înregistrată la OSIM.

"N-am inventat noi, acum, roata, însă în acest sens mai există doar cercetări. Este un proiect destinat facilitării comunicării pentru persoanele care sunt imbolizate şi au probleme locomotorii. Nu se pot mişca deloc sau sunt în stare aproape vegetativă", explică Adrian Bulat, unul dintre studenţi.

Practic, studenţii au adăugat proiectului original o serie de aplicaţii care facilitează utilizarea unui laptop cu ajutorul mişcării ochilor. Au îmbunătăţit aplicaţia pentru tastatură din sistemul de operare Windows 8, mărind-o pentru a putea fi apăsată mult mai uşor, inserând şi mai multe sugestii pentru cuvinte, astfel că utilizatorii nu vor fi nevoiţi să scrie toate literele, primind sugestii de autocompletare. Pentru "a da click", un utilizator trebuie să stea cu privirea într-un punct mai mult de o secundă.

"Ochiul se află într-o continuă mişcare, de aceea tremură şi cursorul puţin, iar pentru a genera evenimentul «click» priveşti intens câteva secunde ecranul, spre exemplu tastatura, în dreptul literei pe care vrei să o apeşi şi el se generează, astfel, direct. Am mai modificat şi un browser pentru a fi mai uşor de folosit. Dacă ţii privirea în partea de jos a ecranului se va face «scroll down» şi dacă o ţii în partea de sus, «scroll up»", explică Emil Condrea.

Scopul studenţilor a fost acela de a ajuta o persoană imbolizată la pat să poată comunica şi folosi calculatorul printr-o metodă diferită de cele existente în prezent, care presupun, în cele mai multe cazuri, ca pacientul să mişte cu ajutorul gâtului sau a buzelor un dispozitiv ce funcţionează pe post de mouse.

"De ce s-a ales varianta cu ochii? Pentru a ne adresa mai multor oameni care au diverse dizabilităţi. Exista şi un sistem în care cu ajutorul unui băţ mişcat cu gâtul se accesa ecranul tactil al unui telefon, dar era obositor. Ochii sunt în majoritatea cazurilor organul pe care oamenii pot să îl controleze integral. Sunt bolile degenerative ale sistemului nervos, în care pierzi, progresiv, controlul asupra corpului, însă nu şi asupra ochilor, care nu încetează să se mişte", consideră profesorul Robert Lupu.

Un student rămas paralizat în urma unui accident în Deltă, printre primii care au testat sistemul

Conform studenţilor, dacă ar fi implementat într-un spital sistemul ar putea facilita nu doar comunicarea cu rudele a celor care sunt imobilizaţi, ci şi cu cadrele medicale.

Profesorul Robert Lupu explică faptul că, prin implementarea într-un salon, toţi bolnavii care sunt în salonul respectiv ar putea fi conectaţi la o unitate centrală de supraveghere, aceştia putând comunica în timp real atât cu medicii, nefiind necesar ca aceştia să fie la spital pentru a le răspunde, cât şi cu asistentele de pe etaj.

"Este un proiect foarte frumos, în care se încadrează o categorie de pacienţi cu deficit neuromotor care nu pot executa practic nicio mişcare. Pentru această categorie de pacienţi, interfaţa creier-computer este extrem de importantă. Realizarea acestei interfeţe se face prin multiple metode, unele validate, altele încercări sau altele, precum aceasta, care reprezintă o nouă inovaţie", spune medicul neurochirurg Ion Poeată de la Spitalul de Neurochirurgie din Iaşi.

În ceea ce priveşte testarea prototipului, una dintre primele persoane care au avut ocazia să vadă cum funcţionează acesta este Alex Luchici.

Tânărul, în vârstă de 30 de ani, este din Tulcea şi mare parte din viaţă şi-a petrecut-o făcând drumeţii în Delta Dunării. În 2006, când era student în anul al doilea la Facultatea de Geografie şi Geologie a Universităţii "Alexandru Ioan Cuza" din Iaşi, a suferit un accident în timpul unei excursii în Deltă. A încercat să sară din barcă, însă a nimerit o zonă de apă mai puţin adâncă şi s-a lovit de un banc de nisip, fracturându-şi coloana.

Verdictul medicilor în cazul lui Alex a fost că nu se va mai putea mişca niciodată, iar din 2006 el a fost internat în mai multe spitale, fiind supus unor intervenţii chirurgicale.

Studenţii care au gândit "Zupereye" l-au cunoscut pe Alex şi s-au hotărât, cu acordul acestuia, să îl transforme pe tânărul de 30 de ani în "faţa" campaniei lor.

"Pe mine m-a încântat ideea fiindcă eu suţin genul acesta de proiecte. Sincer, ideea este foarte bună din punctul meu de vedere şi ochelarii sunt practici pentru că aduc monitorul mult mai aproape de pacient. Mi se pare extrem de interesant şi de util pentru persoanele imobilizate. Dacă aş fi avut ochelarii în cele trei luni în care am stat la terapie intensivă, m-ar fi ajutat să ies un pic din starea respectivă, să intru pe net, să mă informez, mi-ar fi dat o independenţă pe care o cauţi atunci când nu poţi face nimic prin condiţia ta. Vorbeşti cu prietenii, intri în lumea internetului", a adăugat acesta", afirmă Alex Luchici.

Costurile prototipului - 1.800 de lei

Pentru prototipul aflat acum în lucru s-au cheltuit 250 de dolari pe ochelarii video, 10 euro pe cameră, modificată apoi cu infraroşu, "preţul fiind undeva, cu tot cu transport şi vamă, pe la 1.800 de lei", spune profesorul Robert Lupu.

Preţul este mult mai mic decât pentru orice aparatură similară existentă pe piaţă. Mai există, conform echipei, o pereche de ochelari care au integrată camera web pe lentilă, însă preţul de pornire al acestora este de 15.000 de euro, fără soft prin care să poată fi controlat cursorul cu ajutorul mişcărilor ochiului.

"Având în vedere situaţia financiară a fiecărei familii din România, ar ajuta mult ca un astfel de produs să fie la un preţ mic. Eu în prezent lucrez cu un joystick pe care îl am în dreptul feţei şi pe care îl mişc cu buzele. A fost adus din SUA şi este extrem de scump, am făcut un efort mare să am acces la această tehnologie", spune Alex Luchici.

Cu acest sistem, echipa din Iaşi a obţinut locul al doilea la competiţia IMAGINE Cup, organizată de Microsoft în urmă cu câteva luni, studenţii ieşeni fiind devansaţi de o altă echipă care aveau un proiect gata brevetat şi "finanţatori în spate".

"Am fost cumva dezamăgiţi pentru că am văzut competiţia ca o posibilitate de a ne face proiectul cunoscut în vederea atragerii unor investitori. Însă băieţii s-au arătat în continuare deschişi pentru a lucra şi a duce proiectul mai departe, aşa că momentan suntem la stadiul de a găsi oameni care ar vrea să investească în aşa ceva", a adăugat profesorul Robert Lupu.

Echipa îşi propune ca, odată găsit un investitor, să poată implementa un sistem "text to speech", prin care pacienţii să poată tasta propoziţii sau fraze care să fie rostite de calculator. Mai mult, aceştia doresc să reuşească în paralel şi realizarea unui sistem prin care o cameră care detectează privirea să poată fi conectată la baza monitorului, eliminând astfel ochelarii. Provocare acestora este să păstreze calibrarea camerei respective în condiţiile în care pacientul îşi mişcă capul.