殘障人士有福了，MagTrack輔助輪椅完成更多功能

　　Brooks Rehabilitation 最近宣布，與喬治亞理工學院電氣與計算機工程學院的一項合作研究工作 MagTrack 研究已成功完成。來自 Brooks 臨床團隊及其患者的反饋使佐治亞理工學院的工程師能夠將他們的早期研究原型轉變為可供用戶使用的版本，該版本由超過 17 名患有四肢癱瘓的電動輪椅用戶進行了測試——這是一種由脊髓損傷引起的癱瘓，影響手臂、手、軀干、腿和盆腔器官。

　　Brooks 和喬治亞理工學院團隊之間的合作為殘障人士開辟了一條通往首創的創新應用程序的道路。這些團隊——由醫生、臨床治療師和工程師組成——匯集了先進科學、技術和臨床康復方面的多學科專業知識。

　　“幾年前，當我們第一次聽說他們為輪椅使用者取得的研究突破時，我們與喬治亞理工學院的團隊會面。 Brooks 一直在尋找對我們患有脊髓損傷和行動不便的患者群體有用的技術。看到 MagTrack 項目從這項研究的早期階段就取得了進展是令人難以置信的，”脊髓損傷項目、脊髓損傷和相關疾病日治療項目以及 Cyberdyne HAL 治療的醫學主任日內瓦 Tonuzi 說布魯克斯康復中心。

　　由于這種工程-臨床合作，MagTrack 被創建為一項尖端輔助技術，使電動輪椅用戶能夠控制他們的連接設備（例如智能手機、計算機）并使用替代的多模式控制器驅動他們的電動輪椅。此外，該輔助設備被設計成可穿戴、無線且可適應用戶的特定條件。

　　MagTrack 研究贏得了患者和科學家的一致好評，并已發表在 IEEE Transactions on Biomedical Engineering 上。從一開始，MagTrack 研究就測試了 MagTrack 技術早期版本的頭舌控制器 (HTC) 的性能，以執行復雜的人機交互，從而提高用戶的生活質量。 MagTrack 的 HTC 允許用戶通過使用舌頭和頭部運動在單個控制器中執行各種復雜的任務，這些運動由眼鏡和使用 Glustitch 的 PeryAcryl 生物相容粘合劑臨時粘在舌頭上的微小示蹤劑檢測。使用高級數據處理和機器學習模型從這些運動生成特定于目標的命令。這種輸入方式的組合允許用戶通過可自定義的控制執行各種日常功能，從執行復雜的計算機任務（例如，鼠標導航、滾動、拖放）到在連接到電動輪椅時完成高級駕駛操作。

　　在最新研究中，研究人員將 MagTrack 技術連接到 Quantum Rehab 捐贈的單個電動輪椅上，并從 Brooks Rehabilitation 招募了 17 名患者志愿者，通過完成一組簡單和高級的駕駛任務來測試設備的功能和可用性。結果表明，MagTrack 的新用戶可以使用 MagTrack 的 HTC 而不是他們的個人替代控制器，以更快的速度完成這些任務，有時甚至更快。由于學習課程持續了不到 3 個小時——并且坐在不是他們自己的電動輪椅上——預計參與者會更熟練，因此如果給他們更多時間來熟悉 MagTrack，他們會更好地使用 MagTrack。多式聯運功能并使用自己的電動輪椅。

　　布魯克斯康復醫院脊髓損傷項目的語言病理學家 Jesse Milliken 說：“與所有參與者一起工作是非常有益的。”每個進來的患者都是直接受到脊髓損傷影響的人誰能真正從這項技術中受益。看到他們能夠如此輕松舒適地控制輪椅時，他們的臉是如何發光的，真是令人驚訝。他們都說他們可以看到這改善了他們的日常生活“如果他們可以使用的話。能夠參與這個過程并看到這種先進技術背后的工作和思維過程，我感到非常榮幸。”參與第三階段研究的 Brooks 脊髓損傷項目的患者稱這一進步“令人興奮”，并且是一個“可以用于很多事情的偉大系統”。在親身體驗過這項技術后，他們相信它將“觸動那些能夠使用它的人的生活”。

　　迄今為止，頭部陣列和 sip-and-puff 是物理治療師向四肢癱瘓患者推薦的最常見的替代控制器，而專門的開關和操縱桿技術上肢活動能力強的人可以使用該學。這些技術是幾十年前為控制電動輪椅的基本需求而開發的。從那時起，該領域缺乏創新阻礙了這些輔助技術適應當今的技術。此外，它們被固定在輪椅上，一旦用戶被轉移到床、沙發或遠離輪椅的任何位置，輪椅就變得不可接近。因此，這一人群越來越需要能夠使用新的替代控制器，這將使他們能夠成為互聯數字世界的積極成員。

　　“MagTrack 研究的軌跡顯示了提升電動輪椅用戶的獨立功能和移動性的前所未有的可能性。我們的團隊和合作伙伴受到最近的患者試驗的鼓舞和激勵，繼續盡可能地推動這項技術及其能力。這項技術可以顯著改善人們的生活。我們將繼續努力讓這些輔助技術的進步成為現實，”喬治亞理工學院的 Omer T. Inan、Inan 研究實驗室主任、生物科學與生物工程副教授 Linda J. 和 Mark C. Smith 說道。電氣與計算機工程學院，Wallace H. Coulter 生物醫學工程系兼職副教授。

　　“MagTrack 是一種創新的輔助技術，旨在讓身體癱瘓的人能夠獲得更復雜的人機交互，這將有助于控制他們日常生活中無法輕易使用的更多設備，”博士后 Nordine Sebkhi 說電氣與計算機工程學院 Inan 研究實驗室研究員。 “我們的可穿戴替代控制器的開發消除了對多種輔助技術的需求，取而代之的是單一的多模式和集成系統。” Sebkhi 是 MagTrack 的共同創建者，也是該輔助技術開發的技術負責人。

　　作為這些研究的結果，MagTrack 經過改進，可提供完全集成的一體化體驗，以便用戶可以在駕駛輪椅和控制周圍連接的設備（例如，智能手機、計算機、自動門）之間無縫切換開瓶器，智能電視）。該系統可以在任何地方使用，因為它是可穿戴的，并且其內置的無線連接便于攜帶。

　　佐治亞理工學院的團隊已經在開發新版本的 MagTrack，它不僅更加不顯眼，而且還包括對面部手勢的檢測，從而顯著增強了其控制能力。感謝喬治亞研究聯盟的資助，這個新版本的 MagTrack 將在 Shepherd 中心的焦點小組中進行測試，并在類似家庭的環境中進行模擬測試。來年，該團隊計劃將 MagTrack 提供給早期采用者進行家庭驗證測試，以在商業化之前進一步改進技術。

　　這項成功的研究只是一個開始，因為 MagTrack 的核心是一種新型的身體運動跟蹤。佐治亞理工學院團隊正在研究 MagTrack 的各種設計，將其用作運動語言障礙的可穿戴關節記錄儀、用于身體康復的手部和關節跟蹤系統，甚至用作 VR/AR 應用的手指跟蹤。 MagTrack 團隊將與全球醫療創新中心合作，協助制定監管戰略和項目規劃，將技術從實驗室轉移到市場。