1.10 Программное средство для тестирования индивидуальных особенностей тонкой моторики рук на цифровом графическом планшете

ОБЛАСТЬ (СФЕРА), К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ РАЗРАБОТКА: Разработка принадлежит к техническим наукам, имеет практическое применение в нейропсихологии и неврологии (психоневрологии) и используется как вспомогательный метод исследования двигательных расстройств, проявляющихся на ранних стадиях в виде нарушений тонкой моторики рук.

ЦЕЛЬ (ПРОБЛЕМА) РАЗРАБОТКИ: Предназначена для тестирования индивидуальных особенностей и оценки уровня развития тонкой моторики рук в динамике. Техническая и социальная значимость разработки заключается в повышении качества диагностики двигательных нарушений верхних конечностей человека, так как данный вид заболеваний влечет ограниченность деятельности людей в обществе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РАЗРАБОТКИ: Разработка представляется в виде программного средства, реализованного на языке программирования высокого уровня Delphi. Как внешнее устройство к ПК через интерфейс USB подключен цифровой графический планшет формата А6 (4:3) с беспроводным пером типа Wacom Bamboo One CTF-430/S-Ru (рис. 1). Программное средство имеет интерфейс (рис. 2), куда вводятся как анкетные данные участников экспериментально-практического исследования, так и их сведения о состоянии здоровья на момент тестирования, доминантность руки и предпосылки к возникновению тремора (ритмичное дрожание мышц рук); также программа имеет систему линейных и нелинейных шаблонов заданий для реализации тестирования с разной направленностью.

Графический планшет Wacom Bamboo One служит как удобное устройство ввода данных в ПК с максимальной простотой и понятной логикой работы для исследования тонкой моторики рук при выполнении линейных и нелинейных заданий во время тестирования.

Центральная область планшета является рабочей или активной областью для пера. Работа пером на планшете такая же, как работа шариковой ручкой на бумаге. Рабочая область планшета соответствует экрану компьютера (в соотношении 1:1) и занимает всю область экрана, то есть, в какую-либо точку рабочей области планшета не переместилось бы перо, курсор переместится в соответствующую точку на экране.

 

 

Рис. 1 – Изображение графического планшета Wacom Bamboo One CTF-430/S-Ru с беспроводным пером

 

 

Рис. 2 – Интерфейс программного средства для записи данных участников тестирования

 

Технические характеристики данного планшета приведены в табл. 1.

ИННОВАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗРАБОТКИ: Инновационность разработки заключается в важности и полезности темы исследования, а также научно-практическом применении результатов, потому что за последние десятилетия растет число людей, страдающих различными двигательными заболеваниями, которые проявляются на ранних стадиях в виде нарушений тонкой моторики и графических навыков. Материалы разработки были опубликованы в 7 публикациях: 2 статьи в журналах, включенных в список профессиональных изданий ГАК Украины по техническим наукам, 1 статья в зарубежном сборнике статей (Россия, г. Тула), 2 тезиса докладов в отечественных сборниках материалов научно-технических конференций и 2 тезиса – в иностранных (Россия, г. Рязань и Германия, г. Ганновер). Результаты разработки были апробированы на кафедре биомедицинской инженерии ХНУРЭ и на кафедре неврологии ХНМУ и соответственно докладывались на 4 международных научно-технических конференциях. Существующие результаты были внедрены при проведении лабораторных занятий по дисциплине «Методы и средства анализа экспериментальных данных и изображений», а также в качестве дополнительного метода диагностики двигательных заболеваний верхних конечностей человека в неврологическом отделении КЗЗ «ЦЭМП и МК».

 

Таблица 1 – Технические характеристики цифрового графического планшета с беспроводным пером

Производитель

Wacom

Модель

Bamboo One

Артикул

CTF-430/S-RU

Рабочая область

5.02″x3.65″(127.6×92.8 мм)

Цвет

Серебристый

Точность

± 0.5 мм

Максимальная высота пера над планшетом

3-5 мм

Чувствительность к нажиму

512 уровней

Формат

4:3

Скорость передачи данных к ПК

100 точек в секунду

Разрешающая способность

1040 линий на дюйм

Интерфейс

USB

Питание

от USB порта

Поддержка ОС

Windows 2000, Windows XP, Windows Vista; Mac OS X 10.3.9 и выше

Размеры (ширина х длина х высота)

195x197x10.7мм – планшет (включая резиновые ножки), 12×148 мм – перо

Вес

300 граммов – планшет, 10 граммов – перо

Дополнительно

Эргономичное перо без батареек с двумя кнопками

 

ПРЕИМУЩЕСТВА РАЗРАБОТКИ: Степень новизны и качество разработки не имеет аналогов в Украине, превышает существующие аналоги в мире по некоторым показателям; приспособленность к любому цифровому графическому планшету высокого разрешения, простота реализации и экологическая чистота применения разработки, неинвазивность метода исследования в виде экспресс-диагностики двигательных нарушений, определяется социальная направленность разработки для улучшения качества жизни и здоровья человека, ориентировочная стоимость которой составляет около $125.

АНАЛИЗ РЫНКА: Ближайшие аналоги существуют преимущественно в странах России и США. Российские разработки приспособлены больше для детей дошкольного возраста и представлены в виде тренажеров для рук, конструкторов для рисования, устройств для развития моторики пальцев рук, способов коррекции почерка и диагностики отклонений нервно-психического развития и мелкой моторики детей. Разработки в США больше направлены на диагностику двигательных заболеваний, при регистрации электромиограммы, графических навыков, дрожаний мышц рук с помощью акселерометрических исследований. Предлагаемая разработка предназначена для повышения качества диагностики двигательных нарушений верхних конечностей человека; это дополнительный метод исследования индивидуальных особенностей тонкой моторики посредством выполнения линейных заданий; определение утомляемости мышц рук, раннего проявления тремора и профессиональных дискинезий посредством выполнения нелинейных заданий с разной конфигурацией; оценка уровня развития мелкой моторики и анализ ее показателей в динамике. Также данная разработка приспособлена к разному возрасту пациентов, в отличие от известных аналогов, преимуществами которой являются высокая контрастность цветовой гаммы заданий, автоматизированная система оценки результатов тестирования и уровня развития тонкой моторики на основе регистрации основных показателей графических навыков человека.

ОЦЕНКА ТРАНСФЕРА РАЗРАБОТКИ: Трансфер разработки заключается в международном обмене опытом и информацией о научно-технических достижениях, а также проведение консультаций по вопросам применения технологий среди ученых в данной теме исследования, которые были установлены на различных международных научно-технических конференциях в Украине, России и Германии.

СТАДИЯ РАЗРАБОТКИ: Уровень готовности разработки – 80 %. Представляет собой компьютерную программу (программное средство), которая реализует метод оценки уровня развития тонкой моторики рук, с использованием технического средства (графического планшета). Наличие программной документации. С экспериментальной части разработки осталось провести исследования среди людей, страдающих различными двигательными расстройствами нервной и мышечной системы. С технической части необходимо усовершенствовать систему оценивания результатов тестирования и вывода их в виде отчета.

ФИНАНСОВЫЕ РАСХОДЫ НА РАЗРАБОТКУ: Необходимо дополнительное время для завершения экспериментально-практических исследований в медицинских учреждениях и совершенствование результатов разработки при полной апробации, а также подтверждение правильности и соответствия техническим стандартам полученных материалов. Источник финансирования возможно за счет средств физических лиц. Потенциальный срок окупаемости разработки составляет 3 года.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ ИЛИ АВТОРСКИЙ КОЛЛЕКТИВ: Аврунин Олег Григорьевич, д.т.н., доц.; Селиванова Карина Григорьевна.

cохранить эту страницу в PDF