Zinātniskās darbības atbalsta sistēma
Latviešu English

Komercializācijas pieteikums: Cilvēka posturālā līdzsvara spēju novērtēšanas prototips

Nosaukums Cilvēka posturālā līdzsvara spēju novērtēšanas prototips, testēšanas metodika un datu apstrādes programma
Anotācija

Līdzsvars ir koordinācijas izpausmes forma, kas norāda uz cilvēka spēju kontrolēt un saglabāt ķermeņa stāvokļus un pozu, kā arī ķermeņa pozas stabilitāti dažādu motoro darbību laikā. Pat nelieli līdzsvara traucējumi mazina cilvēka mobilitāti un ietekmē viņa fizisko aktivitāti un psihosociālo darbību. Līdzsvara spēju novērtēšana ir uzskatāma kā viens no funkcionālo traucējumu agrīnās diagnostikas instrumentiem. Līdzsvara spējas un to traucējumi ietekmē sportistu karjeru, ierobežo cilvēka dzīves mērķiem atbilstošas profesijas izvēli, signalizē par veselības problēmām. Lai minimizētu līdzsvara traucējumus, nepieciešams jau no agras bērnības veikt cilvēka līdzsvara noturēšanas spēju diagnostika. RTU piedāvā iekārtu diagnostikas veikšanai, testēšanas procesa metodiku un iegūto datu apstrādes programmu.

Atslēgas vārdi līdzsvars, posturālā līdzsvara spēju diagnosticēšanas sistēma, mikrokontrolieris, tenzorezistors
Autori Aleksandrs Gorbunovs
Žanis Timšāns
Atis Kapenieks
Rūdolfs Gulbis
Struktūrvienība (23041) Tālmācības studiju centrs
Saimniecisko darbību statistiskā klasifikācija, NACE 2 Citur neklasificētu iekārtu, mehānismu un darba mašīnu ražošana
Zinātniskās pētniecības darbs
Tehnoloģijas/produkta apraksts

Tehnoloģijas darbināšanai un līdzsvara mērījumu veikšanai ir izstrādāta unikāla programmatūra, kas balstās uz atvērtā koda datorprogrammu iespējām. Šajā sistēmā iekārtas darbināšanai izmantots programmnodrošinājums: Arduino Integrated Development Environment (IDE), ietverot programmēšanas valodu JAVA un C/C++ bibliotēkas, un signāla pastiprinātāja “HX711.h” bibliotēku kalibrācijai un datu pārraidei (iekārtas slānī), kā arī integrēto programmēšanas izstrādes vidi “Processing”.

1. att. Spiediena pamatne.

Izstrādāta personas posturālā līdzsvara spēju novērtēšanas sistēmu prototipa formā. Sistēma (1.att.), pateicoties iebūvētiem platformā (spiediena plātnē) spiediena sensoriem (jeb tenzorezistoriem), reģistrē personas uzrādītā spiediena centra signālu un transformē to mērāmos interpretējamos parametros. Sistēma sastāv no divām galvenajām sastāvdaļām: (1) spiediena plātnes iekārtas un (2) programmatūras komplekta, kas var tikt darbināts uz jebkura parasta datora (klēpjdatora). Izmantotie spiediena sensori jeb tenzorezistori ir ar ļoti augstu jutības koeficientu (k ≈ 100).

Iespējamais pielietojums Liela daļa no fiziska rakstura funkcionāliem traucējumiem ir cieši saistīta ar centrālās nervu sistēmas funkcionalitāti, konkrēti – līdzsvara spējām. Agrīna diagnostika sekmē ātrāku personas rehabilitācijas un veselības atjaunošanas procesus, savlaicīgi vēršoties pie attiecīga ārstniecības speciālista, kā arī iesaistoties vestibulārās rehabilitācijas procesos. Posturālā līdzsvara spēju novērtēšanu būtu ļoti svarīgi ieviest visās Latvijas skolās – ik gadu, uzsākot jauno mācību gadu, skolu medicīnas kabinetā papildus skolēnu fizisko parametru precizēšanai būtu nepieciešams veikt to posturālā līdzsvara spēju sākotnējo noteikšanu, izmantojot jaunizstrādāto līdzsvara prototipu. Līdzsvara spēju diagnosticēšana ļoti noderīga arī sportā un ikviena cilvēka dzīves kvalitātes vadīšanai.
Priekšrocības

Izstrādāta viegli saprotama, intuitīva un efektīva darbā saskarne posturālā līdzsvara novērtēšanas testu izpildes pārskatam. Veikta tehnoloģijas validācija gan laboratorijas apstākļos, gan mākslīgi radītā vidē, izmēģinot tehnoloģijas darbību mērķgrupā (2.att.).

2. att. Testa izpilde.

Izstrādne piedāvā ātru, uzskatāmu, un efektīvu līdzsvara funkcionālo spēju noteikšanu.

Salīdzinot ar komerciālajiem produktiem (piemēram, ASV kompānijas Biodex piedāvāto Biosway iekārtu) piedāvātajam prototipam ir virkne priekšrocību:

  • Ir vismaz 10 reizes lētāks komerciālo Biosway iekārtu;
  • Spēj veikt mērījumus, kurus nevar nodrošināt tirgus līderis Biosway – testēt personas, kuru svars ir mazāks par 40 kg;
  • Spēj darboties plašākā temperatūras diapazonā: -20~65° (Biosway - tikai 0-40oC);
  • Kompaktāks un vieglāks: 5,9 kg (salīdzinājumam: Biosway masa ir 8,6 kg);
  • Nepieciešama mazāka elektroenerģijas jauda;
  • Prototipa darbināšanai izstrādāta unikāla atvērtā koda programmatūra (patlaban pasaulē konkurējošās kompānijas izmanto gatavu programmatūru, pārsvarā MatLab, kas savā ziņā ierobežo tālākās komercializācijas iespējas);
  • Izstrādāts viegli saprotams, bērniem pievilcīgs un iedrošinošs interfeiss.

Piedāvātā tehnoloģija var tikt izmantota vairākās tautsaimniecības nozarēs, sākot ar rehabilitāciju, veselības aprūpi, izglītību, sportu, aktīvo novecošanos.

Testējamā persona pati vai ārstniecības (rehabilitācijas, sporta, izglītības) iestādes darbinieks var sekot savu līdzsvara spēju atainojumam, kā arī analizēt uzrādītos līdzsvara testu rezultātus, kas tiek vizualizēti saprotamā un viegli uztveramā veidā. Testu rezultāti tiek apkopoti csv datņu formā, līdz ar to nodrošinot savietojamību ar citām tehnoloģijām un ļaujot apstrādāt datus ar dažādām datu apstrādes programmām.

Tehnoloģijas gatavības līmenis Tehnoloģijas validācija mākslīgi radītā vidē: tehnoloģiskie komponenti ir integrēti ar samērā reāliem atbalsta elementiem, lai tehnoloģiju var pārbaudīt mākslīgi radītā vidē
Vēlamais sadarbības veids • Komerclīgums. • Kopuzņēmums.
Publikācijas
ID 135
Kontaktinformācija Linda Šufriča, e-pasts: inovacijas@rtu.lv; tel.: 28442736