Ovládání polohovacího lůžka pomocí očních pohybů

Abstract

The origin of this work was based on the need to control an electric positioning bed by patients with no or significantly reduced upper limb motor skills. The key point and objective of the dissertation study was to develop non-contact alternatives to manual controls and to verify that the eye-tracking technique is usable and offers patients a new level of increased self-sufficiency. The thesis is organized into three related parts with experiments conducted at the detached departments and in the laboratory. After an introductory section covering the stages of development and current progressive trends in eye movement tracking, an experimental study of the applicability of bed control with the role of alternating head and leg position changes using on-screen graphical controls is described. This stage was conducted using a virtual bed. In a group of 17 patients with diagnoses of a pentaplegia, tetraplegia, high paraplegia, myopathy, and spinal muscular atrophy, the overall time to solve the task was 67.1 s (median) with a large interindividual variability with interquartile range from 56.7 s to 92.9 s. The solution efficiency (100 % matched to optimal performance) was 45.5 (34.9; 62.0) %. Within each group patients achieved different results for both studied parameters. When evaluating the features of the...

Vznik této práce vycházel z potřeby ovládání elektrického polohovacího lůžka pacienty s žádnou nebo výrazně sníženou motorikou horních končetin. Stěžejním bodem a cílem disertační studie bylo vyvinutí bezkontaktní alternativy k ručnímu ovladači a ověření, že technika sledování očních pohybů (eye-tracking) je použitelná a nabízí pacientům novou úroveň zvýšení soběstačnosti. Práce je rozdělena do třech navazujících částí s experimenty provedenými na detašovaných pracovištích a v laboratoři. Po úvodní části věnující se etapám vývoje a současným progresivním trendům v sledování očních pohybů je popsána experimentální studie proveditelnosti ovládání lůžka s úlohou střídavé změny polohy hlavy a nohou s využitím ovládacích grafických elementů na displeji. Tato fáze byla realizována prostřednictvím virtuálního lůžka. Ve skupině 17 pacientů s diagnózami pentaplegie, tetraplegie, vysoké paraplegie, myopatie a spinální svalové atrofie byl celkový čas řešení úlohy 67,1 s (medián) s velkou interindividuální variabilitu s mezikvartilovým rozpětím od 56,7 s do 92,9 s. Efektivita řešení (100 % odpovídalo optimálnímu výkonu) byla 45,5 (34,9; 62,0) %. V rámci jednotlivých skupin dosahovali pacienti různých výsledků obou sledovaných parametrů. Při hodnocení vlastností systému dotazníkovým šetřením převažovaly pozitivní...