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Interfaccia cervello computer domestiche per migliorare la vita delle persone disabili

Il progetto BACKHOME ha trasformato il sogno di usare le interfaccia cervello computer (BCI) a casa in realtà nel giro di tre anni. Il suo sistema BCI compatto, insieme a un sistema di acquisizione di biosegnali wireless e altre tecnologie di telemonitoraggio, sono già disponibili sul mercato.
Interfaccia cervello computer domestiche per migliorare la vita delle persone disabili
Per le persone colpite da disabilità gravi, l’idea di una cura rimane lontana nonostante i continui sforzi fatti dalla ricerca. Una possibilità concreta però è un’interfaccia cervello-computer che permetterebbe loro di recuperare una parte della loro indipendenza. Questa tecnologia si è evoluta in modo considerevole negli anni: nuovi prototipi di applicazione, per cose come la comunicazione, il controllo dei movimenti, il controllo ambientale, la locomozione o la neuro-riabilitazione sono stati dimostrati e danno ai pazienti una speranza concreta per una migliore qualità della vita. Finora però questi prototipi sono stati confinati a laboratori e ambienti monitorati da vicino.

“L’uso a casa era stato dimostrato, anche se soltanto con una continua supervisione da parte degli esperti,” osserva Felip Miralles, direttore dell’unità eHealth R&D di Eurecat, un centro tecnologico catalano risultato della fusione di Ascamm, Cetemmsa, Barcelona Digital, Barcelona Media e CTM a maggio 2015. “Un progresso significativo nella ricerca BCI e la sua implementazione come tecnologia assistiva (AT) fattibile è quindi la migrazione delle BCI nelle case delle persone in modo da fornire nuove opzioni di comunicazione e controllo che aumentino l’indipendenza e riducano l’esclusione sociale.”

Felip Miralles conosce bene tutti gli aspetti di questa situazione. Negli ultimi tre anni è stato responsabile di BACKHOME, un progetto che aveva l’obiettivo di permettere la migrazione della tecnologia BCI dal laboratorio a casa e quindi di portarla sui mercati principali. Adesso completato, il progetto è responsabile di tre importanti innovazioni: un’architettura in grado di soddisfare le esigenze di un BCI multi-funzionale con supporto remoto a casa; una nuova attrezzatura BCI che fissa un nuovo standard di luce, autonomia, comfort e affidabilità; servizi facili da usare fatti su misura per le esigenze delle persone comandati con un click e con uso adattivo; un sistema di telemonitoraggio e assistenza a casa e un’applicazione basata sul web per i terapeuti che offre vari servizi a distanza.

Incentrato sull’utente e sul mercato

Tutte queste tecnologie sono state testate approfonditamente per mezzo di un approccio di progettazione incentrata sull’utente (in inglese User Centered Design o UCD), nel quale i terapeuti e chi presta le cure, ma anche gli utenti e le loro famiglie, potevano esprimere la loro opinione. “Abbiamo adottato questo approccio in ogni fase della definizione e implementazione del sistema in modo da avere una soluzione che riflettesse le esigenze, le necessità e le preferenze degli utenti,” spiega Eloisa Vargiu, coordinatore tecnico del progetto. Il sistema finale è stato valutato da 20 partecipanti mediante un protocollo sperimentale presso l’Università di Würzburg (sia con elettrodi a base di gel che asciutti), mentre cinque altri partecipanti hanno completato lo stesso test in tre occasioni presso la Fondazione Cedar.

Il feedback degli utenti ha mostrato che il sistema era stabile e soddisfaceva tutti i requisiti. “Gli operatori sanitari che hanno valutato l’usabilità di hardware e software erano soddisfatti. Si sentivano sicuri di poter integrare il set-up nella loro routine quotidiana,” spiega Miralles. Sono stati fatti test approfonditi con cinque partecipanti con una lesione cerebrale acquisita usando il sistema a base di gel e due utenti finali hanno testato il sistema usandolo in modo indipendente a casa per sei settimane. Quest’ultima opportunità ha permesso agli operatori di impostare hardware e software, mentre gli utenti finali potevano usare il sistema in modo indipendente ed è stato loro chiesto di svolgere tre compiti predefiniti alla settimana.

Vargiu dice che questo approccio incentrato sull’utente è alla base del successo del progetto. “La valutazione fatta a casa ha fornito informazioni utili per gli sviluppatori tecnici indicando gli aspetti più importanti come l’esigenza di essere in grado di usare il sistema senza l’assistenza dell’operatore, l’importanza dell’infrastruttura nell’ambiente abitativo e l’importanza di sviluppare gli algoritmi usati per prevenire selezioni indesiderate. Durante l’uso indipendente a casa, due partecipanti allo studio cui era stata diagnosticata la SLA hanno provato l’applicazione Brain Painting, che permette loro di esprimersi artisticamente creando dipinti su tele virtuali. Entrambi hanno detto di essere molto soddisfatti dell’applicazione e hanno dichiarato che il BCI migliorava per loro la qualità della vita.”

Un’interazione così a lungo termine con gli utenti finali ha contribuito a preparare il terreno per una transizione dal laboratorio al mercato più semplice e più facile: anche se il progetto è finito a giugno, diversi dei prodotti principali di BACKHOME sono già disponibili sul mercato.

“Il g.Nautilus, un nuovo sistema di acquisizione di biosegnali wireless, e l’intendiX, un sistema BCI completo e compatto per la vita quotidiana dei pazienti, sono disponibili per gli utenti finali. Un altro prodotto, la piattaforma eKauri, è già in produzione. Il suo telemonitoraggio basato su sensori e sistema di assistenza a casa fornisce servizi avanzati di teleassistenza, gestione delle cure croniche e partecipazione sociale rivolti ad anziani, pazienti affetti da malattie croniche e persone disabili che non usano necessariamente il BCI come interfaccia di utente finale,” osserva Miralles. Un prodotto di sanità a distanza chiamato HomePod, commercializzato dall’azienda britannica Medvivo, è stato rimodernato in un nuovo prodotto per monitorare a distanza e assistere i pazienti che hanno avuto un ictus. Questo nuovo sistema, chiamato StrokePod, integra anche il sistema di telemonitoraggio basato su sensori di BACKHOME.

In generale, BAKCHOME dovrebbe avere un forte impatto sulla competitività dell’Europa in questo settore. La sua tecnologia inoltre cambierà la routine quotidiana per i pazienti, le persone che prestano le cure e il personale medico.

Per ulteriori informazioni, visitare:

BACKHOME
http://www.backhome-fp7.eu/

Fonte: Sulla base di un’intervista con Felip Miralles ed Eloisa Vargiu, coordinatore di progetto e coordinatore tecnico di BACKHOME.

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