HEALTH.Lab - Fakulta elektrotechniky a informatiky

HEALTH.Lab

HEALTH.Lab - Healthcare Energetics Automation Living and Telemedicine House

HEALTH.Lab jsou laboratoře odpovídající konceptu obytných laboratoří, které umožňují výzkumné a vývojové aktivity v like-real-world prostředích. Na první pohled laboratoře vypadají jako standardní obytný prostor – one bedroom flat stavebně uzpůsobený pro život hendikepovaných osob. Jsou ale vybaveny up-to-date nákladnými technologiemi, které umožňují sledovat veškeré aktivity obyvatele bytu, včetně jeho životních funkcí. Ty slouží jako zlatý standard, vůči kterému je možno ověřit vyvíjené inovativní řešení v oblastech telemedicíny, asistivních technologií a domácí automatizace.

HEALTH.Lab reprezentuje všechny technologické směry, které jsou spojeny s kvalitou života v obytných prostorech. Integruje telemedicínu a asistivní technologie se systémy domácí automatizace, sledováním kvality vnitřního prostředí a trendy v oblasti energetické soběstačnosti budov.

HEALTH.Lab také slouží k výuce ve studijních programech Biomedicínské asistivní technologie, Biomedicínská technika, Biomedicínské inženýrství.

HEALTH.Lab slouží také jako showroom současných technologií a trendů ve všech zmíněných oblastech pro profesionály, ale i pro veřejnost.

HEALTH.Lab obsahuje dvě téměř identické obytné laboratoře, které se liší mírou vybavení a účelem.

Development HEALTH.Lab je určena pro výukové aktivity, showroom aktivity a krátkodobé náročnější experimenty.
Testing HEALTH.Lab je určena pro dlouhodobé testy. Umožňuje dlouhodobě sledovat aktivity ubytované osoby a testovat tak dlouhodobý vliv nebo funkčnost testovaných technologií v like-real-world aplikaci.

Virtuální návštěva Development HEALTH.Lab Virtuální návštěva Testing HEALTH.Lab

Vybavení

Obě laboratoře působí na první pohled jako běžné, plně vybavené obytné prostory s odpovídajícím nábytkem – ložnice, obývací pokoj spojený s kuchyní a koupelna. Obě laboratoře jsou bezbariérové a samostatně přístupné. Doplňuje je velín s výpočetní technikou a instalační prostory. Instalační prostory jsou umístěny za téměř všemi stěnami obytných prostorů a umožňují přístup ke všem instalacím v bytech (voda, odpady, elektroinstalace, osvětlení) a takřka neomezené možnosti změny instalací a doplnění o nové měřicí systémy a technologie.

Referenční měřicí systémy

Základními referenčními měřicími systémy v obou HEALTH.Lab je:

Senzorická podlaha
Systém bezkontaktního monitorování pohybu ve 3D prostoru (Markerless Motion Capture System) – instalovaný pouze v Development HEALTH.Lab
Systém domácí automatizace
Měření kvality prostředí v bytě
Systém pro sledování využívání nábytku
Systém pro měření spotřeby elektrické energie na každém přípojném bodě

Přenositelná zařízení a databázový systém

Součástí vybavení HEALTH.Lab jsou další přenositelné zařízení pro sledování biologických signálů:

přesná holterovská měření EKG a krevího tlaku
komplexní systém telemedicínského monitorování v domácím prostředí
sada prostředků asistivních technologií pro hendikepované osoby,
Systémy pro monitorování pohybů očí (pevné i nositelné)
přesná měřidla kvality vnitřního prostředí.

Měřené parametry z většiny z instalovaných technologií jsou ukládány v průmyslovém databázovém systému osisoftPI.

V případě zájmu o seznam těchto technologií nás kontaktujte HEALTH.Lab koordinátora.

Spolupráce a projekty

Současné projekty

Detekce pádů s využitím mmwave radarů

Radary založené na principu milimetrových vln poskytují dobré informace výskytu osoby v detekčním pásmu radaru. Jsou dnes dostupným technických řešením, které společně s kvalitním algoritmem dokáže velmi dobře detekovat pád. Náš vlastní algotimus pro detekci pádů testujeme v Nursing homes, Hospitals and Residental living facilities.

pad

SMARTTEST

Vážná onemocnění si často ani nevšimneme a nedaří se nám včas odhalit prvotní příznaky. Nositelná zařízení nám k tomu mohou pomoci, ale často je nepoužívají ani lidé ohrožení chronickým onemocněním. Pojďme proto společně vyvinout algoritmy pro detekci změn chování a činností pomocí moderních bezkontaktních metod snímání pohybu a biologických signálů lidí pomocí radarových technologií. K tomu využijeme nová technická řešení a moderní přístupy ke zpracování námi naměřených dat ve zkušebně Health.lab, domovech pro seniory i doma přímo u rizikových jedinců.

Vývoj algoritmů pro detekci biologických signálů volně se pobybujících osob

Vytváříme vlastní algoritmy pro zpracování dat z mmwave radarů, které umožňují vypočítat dechovou a tepovou frekvenci volně pohybujících se osob v prostoru. Pro měření využíváme technologii mmwave radarů na frekvencích 60GHz nebo IR-UWB. Testujeme je v různých scénářích Aktivit denního života a srovnáváme s lékařskými přístroji. Dechovou frekvenci dokážeme měřit s chybou do 1,5 dechu za minutu.

Aktivity denního života

Studie „24 hodin za 1 hodinu“ je navržena k vytvoření datové sady, která zachycuje širokou škálu běžných denních činností s využitím inovativních monitorovacích technologií, jako jsou systémy Captury MoCap, SensFloor a Apple Watch. Studie probíhá v kontrolovaném laboratorním prostředí a simuluje typický den shrnutý do jedné hodinové seance zahrnující různé aktivity, jako je spánek, práce, jídlo a cvičení. Tato datová sada podporuje výzkum rozpoznávání lidských činností a přispívá k vývoji efektivnějších a adaptivních asistenčních technologií.

DLIVING

Využití fNIRS pro určení míry stresu

Při projektu Sledování tréninku prospektivní paměti s využitím fNIRS jsme využili g.SENSOR 8 FNIRS, což je sada 8 transmitterů and 2 receiverů s technologií Octamon+ od firmy Artinis. Provedli jsme 15 měření (každé asi 70 minut), kombinace jednoduchých psychologických testů a her se smart kostkami. Čidla byla instalována nad Prefrontální kortex - část mozku, zodpovědná za soustředění, chápání, rozhodování, vzpomínání i dlouhodobé zapamatování a hlavně pro náš experiment důležité pracovní paměti.

Testování kvality detekce biologických signálů telemedicínskými zařízeními

Naše obytné laboratoře umožňují testovat různá telemetrická zařízení v like-real podmínkách. Využíváme k tomu certifikovaných zdravotnických prostředků, které jsou referencí pro určení kvality detekce telemetrickým zařízením. Ověřujeme také kvalitu detekce systémů pro zjištění pozice osob v prostoru. Jako referenci používáme poziční podlahu a bezmarkerový Motion Capture systém. Příkladem je srovnání sleep monitoru založeného na principu mmwave a různých komerčních detektorů pádů.

Kontakt

HEALTH.Lab je spravována pracovní skupinou složenou z odborníků ze všech oblastí, které HEALTH.Lab spojuje.

Veškeré své dotazy můžete směřovat na koordinátora laboratoře.

Praktickou podporu a přístup do laboratoře zajišťuje odborný tým a studentský tým výzkumné skupiny biomedicínského inženýrství.

The HEALTH.Lab is managed by the steering committee. On a daily basis, the HEALTH.Lab coordinator will be the contact person for questions about procedures or for consultation of users. Practical support and lab access are provided by the student team of Biomedical Engineering Research Group.

prof. Ing. Černý Martin, Ph.D. +420 596 995 992 martin.cerny@vsb.cz EA314, 17. listopadu 2172/15 708 00 Ostrava - Poruba
prof. Ing. Augustynek Martin, Ph.D. +420 596 995 852 martin.augustynek@vsb.cz 17. listopadu 2172/15 708 00 Ostrava - Poruba
prof. Ing. Penhaker Marek, Ph.D. +420 596 995 853 marek.penhaker@vsb.cz 17. listopadu 2172/15 (map) 708 00 Ostrava - Poruba
Ing. Barvík Daniel, Ph.D. +420 596 993 996 daniel.barvik@vsb.cz 17. listopadu 2172/15 708 00 Ostrava - Poruba
doc. Ing. Hrbáč Roman, Ph.D. +420 596 995 928 roman.hrbac@vsb.cz 17. listopadu 2172/15 708 00 Ostrava - Poruba

prof. Ing. Černý Martin, Ph.D.

prof. Ing. Augustynek Martin, Ph.D.

prof. Ing. Penhaker Marek, Ph.D.

Ing. Barvík Daniel, Ph.D.

doc. Ing. Hrbáč Roman, Ph.D.