Pētījumi kompleksai ķermeņa rehabilitācijas īstenošanai cilvēkiem ar apakšējo ekstremitāšu amputācijām, izmantojot paplašināto realitāti un valkājamo tehnoloģiju datu atbalstu

Informācija atjaunota 15.01.2023.

Projekta mājaslapa: https://lindalancere.wixsite.com/arehab 

Zinātniskās publikācijas, kas ieskaitītas kā projekta rādītāji

Lancere, L. Technological solutions for low back pain physical therapy real time monitoring. International Scientific Conference SOCIETY. TECHNOLOGY. SECURITY, 2021. Baltic Journal of Modern Computing, 2021, 9(4), pp. 436-452. 

Lancere, L., Jurgenb, M., Gapeyeva, H. (2022). Mixed Reality and Sensor Real-time Feedback to increase muscle engagement during deep core exercising. Physiotherapy Theory and Practice”. Ar citēšanas indeksu 50% no nozares vidējā. Q1 žurnāls Virtual Reality. DOI 10.1007/s10055-022-00726-3, atvērtā pieeja: https://trebuchet.public.springernature.app/get_content/abae23e4-a347-48f2-b515-f14aee856ac7

Projekts risina divas rehabilitācijas procesa problēmas, kas skar gan pacientus - cilvēkus ar apakšējo ekstremitāšu amputācijām (turpmāk CAEA), gan viņu fizioterapeitus. Pirmā ir periodisks un nepietiekami efektīvs rehabilitācijas process, otrā - līdz šim ierobežotās iespējas apstrādāt, interpretēt un saprotamā veidā izmantot tik lielu datu apjomu, kāds rodas rehabilitācijas procesa laikā.

Tādēļ projekta mērķis ir izstrādāt paplašinātās realitātes risinājumu, kurā tiktu implementēta jauna rehabilitācijas metode, inovatīvas valkājamās tehnoloģijas un uz medicīnas zinātību balstīti algoritmi, ar kuru palīdzību tiktu paaugstināta CAEA dzīves kvalitāte, paātrināts rehabilitācijas process un reintegrēšanās sabiedrībā un darbā. Apvienojot dziļās muskulatūras treniņu ar diafragmālās elpošanas tehniku, tiks paaugstināta ķermeņa stabilitāte un samazināts CAEA raksturīgais krišanas risks, muguras lejas daļas sāpes, kardiovaskulārās un elpošanas komplikācijas. Turklāt, tehnoloģiskais risinājums nodrošinās ilgtermiņa rehabilitācijas pārraudzību, reāllaika visa ķermeņa precīzu monitorēšanu un uz lietotāju vērstu viegli saprotamu rehabilitācijas procesa vadību cilvēkiem ar ierobežotām iespējām. Aktivitātes: jaunas rehabilitācijas metodes izstrāde un validācija, valkājamo tehnoloģiju savietojamības testi, paplašinātās realitātes risinājuma izstrāde, risinājuma lietotāju testi, mobilitāte un rezultātu izplatīšana.

Projekta rezultātā tiks izstrādāts prototips paplašinātiem lietotāju testiem un gatavības komercializācijai novērtēšanai, kā arī tiks iegūtas padziļinātas zināšanas par CAEA vajadzībām un ierobežojumiem rehabilitācijas laikā, tiks iegūtas padziļinātas zināšanās no zinātniskā skatu punkta, kas varētu atklāt un pierādīt jaunu pieeju par ķermeņa darbības principiem un likumsakarībām.

Pēcdoktorantūras pētniecības atbalsts

Projekta vadītājs: Dr.sc.ing. Linda Lancere (Šī e-pasta adrese ir aizsargāta no mēstuļu robotiem. Pārlūkprogrammai ir jābūt ieslēgtam JavaScript atbalstam, lai varētu to apskatīt.)

Projekta veids: ERAF

Projekta īstenošanas laiks: 02.01.2019. - 30.12.2021.

Projekta numurs: 1.1.1.2/VIAA/2/18/357

Īstenotās projekta aktivitātes

1. Dalība virtuālās un papildinātās realitātes programmatūras izstrādes AR/VR hakatonā hackathon.lv Valmiera, Latvija (26.-28.04.2019.)
2. Apraksta sastādīšana apakšaktivitātei ''WP2.1. Apakšaktivitāte. Esošo mūsdienu rehabilitācijas, paplašinātās realitātes un valkājamo tehnoloģiju analīze'' aktivitātes ''WP2.Rehabilitācijas metodes izstrāde'' ietvaros (06.2019.)
3. Apraksta sastādīšana apakšaktivitātei ''WP2.2. Apakšaktivitāte. Intervijas ar fizioterapeitiem un cilvēkiem AEA'' aktivitātes ''WP2.Rehabilitācijas metodes izstrāde.'' ietvaros. Saturs tiks papildināts līdz projekta beigām (06.2019.)
4. Apraksta sastādīšana apakšaktivitātei ''WP2.3. Apakšaktivitāte. Rehabilitācijas metodes izstrāde.'' aktivitātes ''WP2.Rehabilitācijas metodes izstrāde'' ietvaros (06.2019.)
5. Apraksta sastādīšana apakšaktivitātei ''WP2.4. Apakšaktivitāte. Tehnoloģiju un sensoru izmēģinājumi.'' aktivitātes ''WP2.Rehabilitācijas metodes izstrāde'' ietvaros (06.2019.)
6. Apraksta sastādīšana apakšaktivitātei ''WP3.1. Apakšaktivitāte. Koncepta izstrāde.'' aktivitātes ''WP3.Paplašinātās vides izstrāde'' ietvaros (06.2019.)
7. Uzstāšanās Pēcdoktorantu atvērtajā seminārā ar jaunāko rezultātu ziņojumu Design Research for User-friendly Guidance of Complex Whole-body Rehabilitation for Lower Extremity Amputees by Means of Extended Reality and Advanced Wearables Data Processing (18.06.2019.)
8. Apraksta sastādīšana apakšaktivitātei ''WP4.1. Apakšaktivitāte. Pacientu izmēģinājumu novērtēšanas protokola izstrāde.'' aktivitātes ''WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana.'' ietvaros. Saturs tiks papildināts (07.2019.)
9. Apraksta sastādīšana apakšaktivitātei ''WP4.2. Apakšaktivitāte. Pacientu meklējumi izmēģinājumiem, ētika'' aktivitātes "WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana" ietvaros. Saturs tiks papildināts (07.2019.)
10. Mobilitātes posma īstenošana Roy J. and Lucille A. Carver College of Medicine, Iowa City, Iowa, USA (15.08.2019.-15.08.2020.)
11. Apraksta sastādīšana apakšaktivitātei ''WP4.2. Apakšaktivitāte. Pacientu meklējumi izmēģinājumiem, ētika.'' aktivitātes "WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana" ietvaros. Saturs tiks papildināts. (08.2019.)
12. Apraksta sastādīšana apakšaktivitātei ''WP4.1. Apakšaktivitāte. Pacientu izmēģinājumu novērtēšanas protokola izstrāde'' aktivitātes ''WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana'' ietvaros. Saturs tiks papildināts. (08.2019.)
13. Zinātniskās literatūras analīze apakšaktivitātēm “WP3.1. un 3.2. Paplašinātās realitātes koncepta izstrāde. un Virtuālās vides dizaina un scenārija izstrāde pielietošanai papildinātajā realitātē” aktivitātes “WP3. Paplašinātās vides izstrāde” ietvaros. Saturs tiks papildināts. (09.2019.)
14. Valkājamo tehnoloģiju (Hexoskin un Delsys) laboratorijas testi apakšaktivitātei “WP4.3. Apakšaktivitāte. Rehabilitācijas metodes pētījumi ar pacientiem” ietvaros. Saturs tiks papildināts. (09.2019.)
15. Uzstāšanās RSU Health Hackathon ar pēdējiem rezultātiem. (26.10.2019.)
16. Minimālā dzīvotspējīgā prototipa scenārija izstrāde saskaņā ar modificēto rehabilitācijas programmu un veiktajiem Delsys un Plux testiem, lietotāju testiem apakšaktivitātēm “WP3.1. un 3.2. Paplašinātās realitātes koncepta izstrāde. un Virtuālās vides dizaina un scenārija izstrāde pielietošanai papildinātajā realitātē” aktivitātes “WP3. Paplašinātās vides izstrāde” ietvaros. Saturs tiks papildināts. (10.-12.2019.)
17. Minimālā dzīvotspējīgā prototipa scenārija izstrāde saskaņā ar modificēto rehabilitācijas programmu un veiktajiem Delsys un Plux testiem, lietotāju testiem apakšaktivitātei ''D4.3. Apakšaktivitāte. Pacientu izmēģinājumu novērtēšanas protokola izstrāde'' aktivitātes ''WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana'' ietvaros (11.2019.)
18. Minimālā dzīvotspējīgā prototipa scenārija programmēšana apakšaktivitātei “WP3.3.Paplašinātās realitātes pamata risinājuma programmēšana” aktivitātes “WP3. Paplašinātās vides izstrāde” ietvaros. Saturs tiks papildināts (10.-12.2019.)
19. Ētikas komisijas pieteikuma korekcijas saskaņā ar lietotāju testu rezultātiem apakšaktivitātei ''WP4.2 apakšaktivitāte. Pacientu meklējumi izmēģinājumiem, ētika'' aktivitātes "WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana" ietvaros (10.-11.2019.)
20. Konferences par pēdējiem AR un VR sasniegumiem "AR/VR Global Summit" Vankūverā, Kanādā, apmeklējums (1.-2.11.2019.)
21. Lietotāju izmēģinājumi laboratorijas apstākļos apakšaktivitātei, izmantojot Delsys un Plux sensorus apakšaktivitātei  “WP4.3. Rehabilitācijas metodes pētījumi ar pacientiem” aktivitātes "WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana" ietvaros. Saturs tiks papildināts (11.-12.2019.)
22. Uzstāšanās Pēcdoktorantu atvērtajā seminārā ar jaunāko rezultātu ziņojumu Design Research for User-friendly Guidance of Complex Whole-body Rehabilitation for Lower Extremity Amputees by Means of Extended Reality and Advanced Wearables Data Processing (16.12.2019.)
23. Lietotāju izmēģinājumi laboratorijas apstākļos “WP4.3. Rehabilitācijas metodes pētījumi ar pacientiem” aktivitātes "WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana" ietvaros. Muskuļu aktivitātes novērtējums dziļās muskulatūras vingrojumu laikā, izmantojot Delsys bezvadu sensorus un Hololens vizualizāciju (1-3.2020.)
24. Brīvpratīgā darbs "American Prosthetics and Orthotics" klīnikā (1.2020.)
25. Brīvpratīgā darbs "University Hospital of Iowa City" rehabilitācijas klīnikā, pacienti ar amputācijām (2.2020.)
26. Spēles scenārija, balstoties uz sensoru un lietotāju testu rezultātiem, papildināšana apakšaktivitātēm “WP3.1. un 3.2. Paplašinātās realitātes koncepta izstrāde. un Virtuālās vides dizaina un scenārija izstrāde pielietošanai papildinātajā realitātē” aktivitātes “WP3. Paplašinātās vides izstrāde” ietvaros. Saturs tiks papildināts (1-3.2020.).
27. BiosignalPlux muskuļu aktivitātes sensoru iestatījumu pielāgošana un programmēšana reāla laika datu plūsmas nodrošināšanai. "WP3.6.Apakšaktivitāte. Sensoru programmēšana komunikācijai ar mobilo aplikāciju." Saturs tiks papildināts (4.2020.)
28. Lietotāju izmēģinājumu muskuļu aktivitātes datu analīze "WP4.3. Rehabilitācijas metodes pētījumi ar pacientiem." aktivitātes "WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana." Saturs tiks papildināts (4. - 6.2020.).
29. Spēles scenārija, balstoties uz sensoru un lietotāju testu rezultātiem, papildināšana apakšaktivitātēm "WP3.1. un 3.2. Paplašinātās realitātes koncepta izstrāde. un Virtuālās vides dizaina un scenārija izstrāde pielietošanai papildinātajā realitātē." aktivitātes "WP3. Paplašinātās vides izstrāde." ietvaros. Saturs tiks papildināts. (4. - 6.2020.)
30. Pētījuma rezultātu interpretācija un kopsavilkuma gatavošana https://acrm.org/ - Progress in Rehabilitation Research 2020 konferencei. "WP5. Izplatīšana un tīklošanās"
31. BioSignalPlux muskuļu aktivitātes reāla laika datu plūsmas uz Hololens testi. "WP3.6 apakšaktivitāte. Sensoru programmēšana komunikācijai ar mobilo aplikāciju." Saturs tiks papildināts (7.2020.)
32. Pētījuma protokola pielāgošana nākamajiem lietotāju testiem. ''WP4.2 apakšaktivitāte. Pacientu meklējumi izmēģinājumiem, ētika.'' aktivitātes "WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana" ietvaros. Saturs tiks papildināts (8-9.2020.)
33. Mājaslapas izstrāde atbilstoši vidusposma ekspertu prasībām. https://lindalancere.wixsite.com/arehab "WP5. Izplatīšana un tīklošanās". (8-9.2020.) 
34. Virtuālās realitātes aplikācijas izstrādes plāna izstrāde.  "WP3.5. Apakšaktivitāte. Virtuālās realitātes aplikācijas izstrāde." aktivitātes "WP3. Paplašinātās vides izstrāde." ietvaros. Saturs tiks papildināts. (9.2020.)
35. Ētikas komisijas pieteikuma sagatavošana - Lithuanian Sports University. "WP4.2. Apakšaktivitāte. Pacientu meklējumi izmēģinājumiem, ētika.'' aktivitātes "WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana." ietvaros. (10.-11.2020.)
36. Pēcdoktorantūras pētnieku un doktorantu seminārs – uzstāšanās. "WP5. Izplatīšana un tīklošanās" (8.10.2020.)
37. Dalība un uzstāšanās "Progress in Rehabilitation Research 2020" konferencē. "WP5. Izplatīšana un tīklošanās". D5.1.3. (19.-24.10.2020.)
38. Lietotāju testu/pētījuma datu apstrāde. "WP4.3. Rehabilitācijas metodes pētījumi ar pacientiem." aktivitātes "WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana."   Saturs tiks papildināts (4. - 6.2020.)
39. Virtuālās realitātes aplikācijas integrācija un testi. .  "WP3.5 apakšaktivitāte. Virtuālās realitātes aplikācijas izstrāde." aktivitātes "WP3. Paplašinātās vides izstrāde." ietvaros. Saturs tiks papildināts (11.2020.)
40. Tehnisko uzdevumu izstrāde Hololens vides, sensoru menedžera, VR aplikācijas izstrādei "WP3.2., 3.5., 3.6. aktivitātes "WP3. Paplašinātās vides izstrāde." ietvaros. Saturs tiks papildināts (11. – 12.2020.)
41. Spēles versijas 1.-6.vingrojuma testi H2 (XR vide jeb Hololens2) vidē/ laboratorijas testi. "WP4.4 apakšaktivitāte. Paplašinātās realitātes risinājuma laboratorijas testi." aktivitātes "WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana." Saturs tiks papildināts (12.2020.)
42. Kopsavilkuma "Technological solutions for low back pain physical therapy real time monitoring" gatavošana konferencei "International Scientific Conference SOCIETY. TECHNOLOGY. SECURITY". "WP5. Izplatīšana un tīklošanās" (12.2020.)
43. Kopsavilkuma un plakāta "Use of Real-Time Visual Feedback To Facilitate Core Muscle Activation In Individuals With Low Back Pain" publicēšana žurnālā Archives of Physical Medicine and Rehabilitation https://doi.org/10.1016/j.apmr.2020.10.086 "WP5. Izplatīšana un tīklošanās", D5.1.3. (12.2020.)
44. Raksta "Augmented Reality and Real-Time Feedback for Physical Therapy" gatavošana "WP5. Izplatīšana un tīklošanās" D5.1.2. (6.2021.)
45. Lietotāju testi ar fizioterapeitiem Valmieras Olimpiskajā centrā, centrā Alakris, Vidzemes Slimnīcas rehabilitācijas nodaļā, Rīgas Austrumu klīniskā universitātes slimnīcas stacionārā "Biķernieki", WP4.3. Rehabilitācijas metodes pētījumi ar pacientiem" aktivitātes "WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana"  Saturs tiks papildināts (6.2021.)
46. Gatavošanās un prezentācija XR talks: VR/AR rehabilitation: it`s not only about healthcare "WP5. Izplatīšana un tīklošanās" (26.05.21.)
47. Lietotāju (fizioterapeiti) testu organizēšana, ētikas dokumentācija "WP4.2. Apakšaktivitāte. Pacientu meklējumi izmēģinājumiem, ētika.'' aktivitātes "WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana." ietvaros. (5.2021.)
48. Muskuļu aktivitātes un elpošanas sensoru uzstādījumu salāgošana saskaņā ar laboratorijas testu rezultātiem "WP3.6.Apakšaktivitāte. Sensoru programmēšana komunikācijai ar mobilo aplikāciju." Saturs tiks papildināts. (5.2021.)
49. Skābekļa saturācijas sensora testi "WP3.6. Apakšaktivitāte. Sensoru programmēšana komunikācijai ar mobilo aplikāciju." Saturs tiks papildināts. (4.2021.)
50. Laboratorijas testi un papildinātās realitātes satura papildināšana "WP3.4. Apakšaktivitāte. Lietotāja interfeisa izstrāde." aktivitātes "WP3. Paplašinātās vides izstrāde." ietvaros. Saturs tiks papildināts. "WP4.5. Apakšaktivitāte. Kļūdu korekcija, programmēšana un prototipa izstrāde, aktivitātes "WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana."  (4.-5.2021.)
51. Virtuālās realitātes aplikācijas papildināšana "WP3.5. Apakšaktivitāte. Virtuālās realitātes aplikācijas izstrāde." aktivitātes "WP3. Paplašinātās vides izstrāde." ietvaros. Saturs tiks papildināts.(3.2021.)
52. Glikometru testēšana un lietotāju testu datu apstrāde "WP3.6.Apakšaktivitāte. Sensoru programmēšana komunikācijai ar mobilo aplikāciju." Saturs tiks papildināts. (3.2021.).
53. Dalība un uzstāšanās International Scientific Conference SOCIETY. TECHNOLOGY. SECURITY. "WP5. Izplatīšana un tīklošanās" (26.03.21.)
54. Uzstāšanās VR EEVR #4 "WP5. Izplatīšana un tīklošanās" (20.03.21.)
55. Lietotāja interfeisa un sistēmas arhitektūras optimizācija "WP3.4. Apakšaktivitāte. Lietotāja interfeisa izstrāde." aktivitātes "WP3. Paplašinātās vides izstrāde." un "WP4.5.apakšaktivitāte Kļūdu korekcija, programmēšana un prototipa izstrāde."  aktivitātes "WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana."   ietvaros. (2.2021.)
56. Raksta "Technological solutions for low back pain physical therapy real-time monitoring with feedback" gatavošana konferencei "International Scientific Conference SOCIETY. TECHNOLOGY. SECURITY", žurnālam "Baltic Journal of Modern Computing" "WP5. Izplatīšana un tīklošanās", D5.1.1. (2.2021.)
57. Ētikas komisijas gatavošana pētījumam East Tallinn Central Hospital "WP4.2. Apakšaktivitāte. Pacientu meklējumi izmēģinājumiem, ētika.'' aktivitātes "WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana." ietvaros. (1.-2.2021.)
58. Pilnas spēles versijas testi H2 (XR vide jeb Hololens2) vidē/ laboratorijas testi, programmatūras korekcijas un datu analīze WP4.3. . Rehabilitācijas metodes pētījumi ar pacientiem., 4.4. Paplašinātās realitātes risinājuma laboratorijas testi. , 4.5. Kļūdu korekcija, programmēšana un prototipa izstrāde apakšaktivitātes aktivitātes ''WP4. Izmēģinājumi un prototipēšana.'' ietvaors (1.2021.)
59. XR risinājuma papildinājumi un lietotāja interfeisa papildinājumi pēc lietotāju testu rezultātiem "WP3.4. Apakšaktivitāte. Lietotāja interfeisa izstrāde." aktivitātes "WP3. Paplašinātās vides izstrāde." ietvaros. Saturs tiks papildināts. (1.2021.)
60. Iesniegta fināla atskaite.