Aktualności
Wprowadzenie
Opis
Kontakt

Partnerzy:

teleorto

Planowany efekt końcowy realizacji badań stosowanych i prac rozwojowych objętych projektem oraz charakterystyka formy wyniku końcowego

Cel projektu

Celem projektu jest opracowanie systemu i metodyki do trójwymiarowego (3D) pomiaru ciała człowieka i późniejszej automatycznej analizy danych pomiarowych w zastosowaniach monitorowania postępów rehabilitacji, wspomagania analizy postawy z detekcją nieprawidłowości oraz potencjalnego monitorowania cech widocznych na powierzchni ciała (Rys. 1).

system

Rysunek 1. Wizualizacja czterech systemów kierunkowych do pomiaru ciała człowieka: A - obiekt pomiarowy w objętości roboczej, B - Detektor CCD, C - Projektor cyfrowy, D - obudowa i statyw do kierunkowego systemu pomiarowego, E - komputery PC (jeden komputer obsługuje jeden system kierunkowy).

System będzie bazował na optycznych bezkontaktowych metodach polowych wykorzystujących cyfrową projekcję rastra. Wynikiem pomiaru są chmury punktów (x,y,z,intensywność) reprezentujące powierzchnię obiektu mierzonego. Do pomiaru znaczącej powierzchni ciała człowieka w projekcie zespół wykonawców planuje wykorzystać cztery moduły pomiarowe. Każdy z nich będzie dokonywał pomiaru we wspólnym układzie współrzędnych po przeprowadzeniu procesu kalibracji. Ze względu na wybraną metodę pomiaru należy oświetlić obiekt sekwencją obrazów rastrowych i pobrać je detektorem CCD aby wyznaczyć kształt powierzchni obiektu z jednego kierunku. Ze względu na optymalne warunki pomiaru planowane jest zastosowanie szaro-odcieniowego detektora CCD.

Systemy kierunkowe będą pracować w innych zakresach spektralnych w celu realizacji jednoczesnych pomiarów kierunkowych. Dodatkowo opracowane i zaimplementowane zostaną algorytmy do przetwarzania danych pomiarowych, tworzenia cyfrowego modelu powierzchni człowieka oraz wyznaczania z niego parametrów anatomicznych do wielu zastosowań. Badania dotyczyć będą dzieci, młodzieży szkolnej, pacjentów poradni chorób kręgosłupa, pacjentów poradni metabolizmu kostnego i osteoporozy. W części badawczej w zakresie nauk podstawowych badania dotyczyć będą: preparatów anatomicznych w Zakładzie Anatomii Prawidłowej. W zakresie badania budowy i postawy ciała oceniać będziemy jej prawidłowość lub/i odchylenia od normy. Szczególnie ważnym zagadnieniem będzie tu wykrywanie bocznych skrzywień kręgosłupa i innych wad budowy ciała np. wady klatki piersiowej. Będzie to możliwe dzięki nieinwazyjnej detekcji obszarów o parametrach odbiegających od normy. Dla porównania będą stosowane również klasyczne metody oceny postawy. W grupie pacjentów z wykrytymi wadami statyki ciała będziemy śledzić zmiany deformacji (wady postawy).

W trakcie obserwacji w czasie poszukiwać będziemy zależności pomiędzy parametrycznymi wynikami mierzalnych cech charakteryzujących postawę ciała/deformację z zastosowanym sposobem leczenia (zachowawcze/operacyjne) i innymi czynnikami wpływającymi na kształt ciała. W związku z doniesieniami o związku deformacji kręgosłupa z niską masą kostną zarówno u pacjentów ze skoliozą jak i pacjentów z chorobami metabolicznymi kości w badanej grupie przeprowadzone będą równolegle nieinwazyjne badania ilościowe tkanki kostnej. W przypadkach z obniżonymi wynikami badań ultrasonometrycznych  prowadzona będzie dalsza diagnostyka jakościowa i ilościowa układu kostnego. U wymienionych pacjentów przeprowadzona diagnostyka zostanie rozszerzona o metodę DEXA i ocenę laboratoryjnych markerów metabolizmu kostnego. W grupie pacjentów ze stwierdzonym skrzywieniem kręgosłupa monitorowanie wyników będzie korelowane z wykonywaniem zdjęć rentgenowskich kręgosłupa koniecznych do oceny postępu choroby i kwalifikacji do leczenia.

Planowane jest stworzenie stanowiska pomiaru z czterech kierunków w Akademii Medycznej w Warszawie z możliwością przebudowy na cztery systemy kierunkowe do badań w terenie. System wyposażony zostanie w bazę danych umożliwiającą składowanie wyników pomiarów i możliwość pracy zdalnej (z pomiarów w szkołach na terenie województwa Mazowieckiego). W ramach projektu planowany jest pomiar ponad 20 000 osób z czego część będzie badana systemem stacjonarnym w Akademii Medycznej w Warszawie, a reszta ze wspomaganiem techniki telemedycznej. W trybie pracy telemedycznej będzie możliwość wysłania parametrów anatomicznych oraz pomniejszonego zdjęcia pacjenta w trybie on-line, a kompletne dane pomiarowe będą uzupełniały bazę off-line po powrocie do centrali, lub będą przesyłane za pośrednictwem bezpiecznego połączenia z bazą danych.

Oczekiwane parametry prototypu projektowanego systemu:

Aktualnie nie istnieją systemy przenośne, które w sposób efektywny realizowałyby pomiar ciała człowieka oraz automatyczną analizę wyników do badań przesiewowych dzieci oraz rehabilitacji i jej monitorowania. 

W wyniku realizacji badań stosowanych opracowane zostaną jako efekt końcowy:

W wyniku realizacji badań rozwojowych jako efekt końcowy projektu opracowane zostaną:

Opracowany system pozwoli na rozpoczęcie wielokierunkowych badań medycznych. Wśród najważniejszych wymienić należy: