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Ballasts d'éclairage qui dirigent les patients
Les chercheurs développent un système de suivi haute résolution qui utilise des assistants numériques personnels et des instructions audio pour guider les patients dans les services hospitaliers. Le système aide également à réhabiliter les personnes souffrant de lésions cérébrales traumatiques. Le système, qui est fabriqué par la startup de Boston Lumières parlantes , utilise des appareils d'éclairage comme balises pour envoyer des informations à un PDA via un récepteur optique. Le PDA est également chargé avec un logiciel de cartographie, des informations sur le bâtiment et des données spécifiques à l'utilisateur telles que les horaires de rendez-vous.
Emplacement intérieur : Un récepteur optique cousu sur l'épaule gauche d'un gilet (en bas) capte les signaux de modulation uniques des lampes fluorescentes telles que celle détenue par l'ingénieur du MIT Steven Leeb (en haut). Le signal optique est envoyé à un PDA dans la poche du gilet. Le PDA utilise un logiciel de cartographie pour générer des instructions audio pour les patients en réadaptation en raison d'un traumatisme crânien.
Les traumatismes crâniens, qui peuvent résulter d'accidents de voiture ou de la détonation d'un engin explosif improvisé, entre autres causes possibles, peuvent entraîner des problèmes cognitifs, notamment des troubles de la pensée abstraite, de la mémoire et de l'orientation spatiale. Le système de guidage Talking Lights est un atout considérable pour une personne ayant subi un traumatisme crânien, déclare Heechin Chae , directeur médical du centre des lésions cérébrales du Spaulding Rehabilitation Hospital, à Boston. Le système a été testé à l'hôpital au cours des deux dernières années et est actuellement utilisé par une vingtaine de patients. Cela aide non seulement les patients à naviguer dans le centre de réadaptation, mais semble également les aider à réapprendre à traiter les repères visuels et à naviguer dans des environnements inconnus, explique Chae.
L'installation du système de guidage intérieur dans un bâtiment est un processus simple et relativement peu coûteux, explique Neil Lupton, président de Talking Lights. Les luminaires n'ont pas besoin d'être remplacés. Tout ce qui doit être éteint est le ballast, un composant électrique qui est normalement remplacé toutes les quelques années dans toutes les lampes fluorescentes. Le ballast régule la quantité d'électricité qui entre dans l'ampoule pour maintenir le niveau de lumière et empêcher l'ampoule d'exploser.
Steven Leeb , professeur de génie électrique et d'informatique au MIT, a conçu un ballast qui module la lumière sortant de l'ampoule selon un motif défini pour donner à chaque ampoule une signature optique unique. Aucun scintillement n'est visible à l'œil nu, mais les récepteurs optiques du commerce peuvent détecter ces motifs.
Les patients de l'hôpital Spaulding qui participent au projet portent un gilet avec un récepteur optique cousu sur l'épaule. Le récepteur est connecté à un PDA qui est rangé dans la poche du gilet. Une base de données contenant des plans du bâtiment est stockée sur l'appareil, décrivant toutes les lumières et leurs signatures. Le logiciel du PDA calcule rapidement la position de l'utilisateur en fonction de la lumière la plus proche. Ensuite, en fonction de l'emplacement du patient particulier et d'un horaire préchargé unique, le PDA lit les instructions enregistrées. Une séquence type, lue d'une voix ferme, va, Katie, va au gymnase. Franchissez les doubles portes. Si l'utilisateur franchit les mauvaises portes doubles, l'appareil fournit une correction : Vous allez dans la mauvaise direction. Passez la photocopieuse. Tournez à droite. Les informations sur ce qui se trouve à proximité de chaque lumière à chaque endroit particulier peuvent être entrées dans une base de données mondiale en une journée environ, explique Daniel Taub, ingénieur chez Talking Lights.
Le système peut être personnalisé pour des utilisateurs particuliers. Selon leur stade de récupération, certains patients traumatisés cérébraux peuvent avoir besoin d'instructions plus ou moins fréquentes, ou ils peuvent avoir besoin de commencer par un rappel de mettre un casque ou de vérifier leurs lacets. Les membres de la famille peuvent faire les enregistrements audio afin que les patients puissent entendre une voix de confiance, et les enregistrements peuvent être dans n'importe quelle langue. Les données de l'utilisateur sont enregistrées pendant l'utilisation et analysées par la suite pour évaluer les progrès de chaque patient - combien de rappels il a eu besoin, combien de temps il lui a fallu pour atteindre sa destination - et le système est ajusté en conséquence.
Le cerveau est un organe dynamique, dit Chae. Toute la base de la rééducation est la répétition des commandes vocales et des tâches. Il pense que le système aide les patients à apprendre à s'adapter à des endroits inconnus et qu'en fin de compte, il pourrait également bénéficier au patient en dehors de l'hôpital, en réformant son cerveau.
Leeb et Lupton affirment que leur système traite les emplacements des utilisateurs plus rapidement et avec plus de précision que les autres systèmes qui reposent sur le GPS, les fréquences radio ou la triangulation Wi-Fi. Le GPS ne fonctionne pas bien dans les bâtiments et n'a qu'une résolution d'environ 30 pieds, il n'est donc pas idéal pour guider les patients dans un hôpital. Les systèmes qui calculent l'emplacement en fonction de la force locale des signaux Wi-Fi provenant d'émetteurs situés à plusieurs endroits nécessitent des calculs plus longs que le système d'ampoules, ce qui pourrait ralentir les gens et vider la batterie du PDA. A l'inverse, la résolution du système de Leeb et Lupton n'est limitée que par l'espacement des luminaires. (Les signaux du système Talking Lights n'interfèrent pas avec l'équipement hospitalier, dont une grande partie est blindée.)
La société développe actuellement un système qui se connecte à un réseau maillé Wi-Fi robuste pour fournir des informations sur l'emplacement des patients au personnel hospitalier. Les infirmières qui surveillent les personnes atteintes de démence dans une résidence-services, par exemple, pourraient être rapidement alertées lorsqu'un patient se promène dans une zone présentant un risque de chute. Talking Lights démontrera cette capacité de surveillance dans un établissement Alzheimer dans quelques mois, a déclaré Leeb. L'entreprise a également installé un système pour les aveugles dans le département de psychologie de l'Université de Stanford.
Dans les années à venir, Talking Lights prévoit de développer un logiciel pouvant fonctionner sur des téléphones intelligents et du matériel pour un casque Bluetooth avec un récepteur optique. Le casque capterait les signaux optiques, les enverrait au téléphone, puis rejouerait les instructions à l'utilisateur.