ממשקי מוח-מחשב בבית: ראיון עם ד"ר סולצבכר מבלקרוק נוירוטק

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
X-ray_Promo1


Blackrock Neurotechחברת מדיטק שבסיסה בסולט לייק סיטי, הייתה חלוצה במגוון טכנולוגיות ממשק מוח-מחשב. מדגאדג'ט שוחח לאחרונה עם Blackrock Neurotech לפני שנה על ממשק מחשב המוח שלהם לטקסט, אך מאז חתמה החברה על הסכם עם מוסד מחקר לפיתוח מערכות ממשק מחשב נייד למוח (BCI). שותפות זו תוביל בתקווה לכך שהמטופלים יוכלו להשתמש במכשירי BCI בנוחות של ביתם.

כיום, טכנולוגיה כזו משתמשת כיום בחומרה מגושמת ומסורבלת, ולכן דורשת ביקורים פיזיים במתקני מחקר עבור אנשים המעוניינים להשתתף בניסויים של מערכות BCI. זה מגביל את מי שיכול להשתתף בניסויים כאלה בהתבסס על קרבתם הגיאוגרפית למתקן מחקר כזה. התוכנית עם מערכת חדשה זו היא לאפשר למגוון גדול יותר של אנשים להיעזר בטכנולוגיה, ולסלול את הדרך ליום שבו מערכות כאלה שכיחות יותר ומשמשות כטכנולוגיות מסייעות שגרתיות עבור אנשים עם שיתוק.

מדגאדג'ט הייתה הזדמנות לדבר שוב עם פלוריאן סולזבאכר, Ph.D., מייסד שותף ויו"ר Blackrock Neurotech ופרופסור ויו"ר במחלקה להנדסת חשמל ומחשבים באוניברסיטת יוטה, על הטכנולוגיה העדכנית ביותר של החברה.

Conn Hastings, Medgadget: אנא תן לנו סקירה קצרה של BCIs וכיצד הם משמשים כיום.

פלוריאן סולזבאכר, Blackrock Neurotech: ממשקי מוח-מחשב (BCIs) הם מכשירים המודדים אותות מהמוח (האנושי) כדי לשלוט במכשירים חיצוניים כגון מחשבים או תותבות באמצעות מחשבות, ולעיתים יכולים גם לשלוח אותות למוח כדי להעביר מידע כמו למשל הפעלת חוש מגע, שמיעה, ראייה, ועוד. אחת הדרכים לסווג BCIs היא לחלק מכשירים רפואיים (כלומר עוזרים לשחזר תפקוד שאבד) ו-BCI לא רפואיים (צרכנים) ול-BCI מושתלים ולא מושתלים. BCIs מושתלים מיוצגים עד כה רק ביישומים רפואיים ונוטים להיות בעלי ביצועים פונקציונליים טובים בהרבה, בשל הרזולוציה הגבוהה יותר ותכולת המידע של הנתונים המתקבלים מהאזנה לפוטנציאל פעולה של נוירונים בודדים ופוטנציאל שדה מקומי עם המכשירים הניתנים להשתלה, בהשוואה למקורות חיצוניים. התקנים לא מושתלים אשר צריכים להסתמך על טכנולוגיית EEG קונבנציונלית בת עשרות שנים המשיגה רק את האותות האיטיים יותר בממוצע ממיליוני נוירונים ממרחק המכילים פחות מידע.

מערכות BCI אלה, המורכבות מתוכנות אלקטרוניקה, חומרה ותוכנות למידת מכונה ממוזערות, מפענחות ומתרגמות אותות מוח לפקודות דיגיטליות, ומאפשרות לאנשים לשלוט במכשירים חיצוניים כגון סמני מחשב או זרועות רובוטיות.

ה-BCI של Blackrock הוכח במסגרות מחקר כדי לשחזר תפקוד מוטורי וחושי ותקשורת בחולים עם מגוון רחב של הפרעות ופציעות נוירולוגיות כולל שבץ מוחי, שיתוק, ALS, ניתוק גפיים (אובדן) והוא נמצא כעת בפיתוח ובדיקה לאיתור עיוורון, שמיעה אובדן ומגבלות אחרות.

בעוד שה-BCI שלנו עד כה היה זמין למטופלים רק באמצעות מחקרים, אנו מאמינים שהטכנולוגיה מוכנה לשימוש בעולם האמיתי ויש לנו תוכניות להגיש את MoveAgain, מכשיר ה-BCI המסחרי הראשון שלנו, ל-FDA ב-2022.

מדגאדג'ט: מה הפריע להתפתחות מערכות ניידות עד היום?

פלוריאן סולזבאכר: ישנם אתגרים טכניים שהעכבו את הפיתוח של מערכות ניידות – כלומר שמערכות BCI צריכות להיות מסוגלות להקליט ולעבד הרבה מאוד נתונים במהירות רבה. זה מתורגם בדרך כלל לכוח מחשוב משמעותי וכתוצאה מכך לצריכת חשמל גדולה וייצור חום, העומדים בסתירה לקריטריונים של מערכות ניידות.

על מנת ליצור מערכת ניידת בת-קיימא, ניגשנו אליה הן מצד החומרה, דרך יצירת עיצובים ממוזערים בהספק נמוך ושבבים מותאמים אישית המאפשרים צריכת חשמל נמוכה יותר בעת רכישה או עיבוד של נתונים עצביים, והן בצד התוכנה, עם אלגוריתמים יעילים.

בנוסף לאתגרים הטכניים הללו, ישנם אתגרים שמגיעים עם מסחור כל טכנולוגיה חדשנית – החל מהבנה מעמיקה של הצרכים וההזדמנויות של הלקוח בפועל ושל השוק, יצירת מסלולים להשגת המוצרים ללקוחות, הבנה כיצד המוצר ישולם. להשקעה ראשונית גבוהה בפיתוח חומרה ותוכנה, פיתוח שוק וכו'.

בלקרוק נמצאת בקצה המוביל בהתמודדות עם אתגרים אלו כאשר אנו שואפים ליצור את המוצר המסחרי הראשון של BCI.

Medgadget: אילו אתגרים אתה צופה בהפיכת הטכנולוגיה לניידת? האם זה ידרוש מזעור של רכיבים קיימים?

פלוריאן סולזבאכר: האתגר הטכני הגדול ביותר הוא הפער בין ביצועים חישוביים מול חיי סוללה, צריכת חשמל ופיזור חום. זה דומה לפשרה בין מחשבים שולחניים למחשבים ניידים, אם כי בקנה מידה גדול ומורכב יותר.

מבחינת מזעור, רכיבים רבים במערכת MoveAgain של Blackrock כבר הצטמצמו בגודלם לרמה של מערכת ניידת (כלומר, מחוברת לכיסא גלגלים חשמלי), אך יהיו שיפורים ושכלולים מתמשכים לאורך זמן.

לבסוף, פיתוח חווית משתמש איכותית הוא בסיסי ליצירת מערכת ניידת. מחוץ למעבדה, כיצד יתקשרו המטופלים עם המכשיר? בהתייעצות עם אנשים שהשתמשו ב-BCI שלנו, Blackrock עוסקת בתהליך עיצוב זהיר וממוקד משתמש כדי להבטיח מכשיר שקל לתפעול הן על ידי המשתמשים והן על ידי המטפלים ומספק את הערך הקריטי שהם מחפשים.

Medgadget: האם המערכת הניידת תאפשר למשתמש להתממשק רק עם מחשב בסביבתו הקרובה, או שהוא יוכל גם לקיים אינטראקציה עם מערכות מרוחקות?

פלוריאן סולזבאכר: המערכת הניידת תאפשר למשתמש ליצור אינטראקציה עם מערכות, מקומיות ומרוחקות, המחוברות להתקן BCI.

על מנת לחבר מכשיר מחשוב למערכת BCI, על המשתמש ליזום את החיבור בצד ה-BCI ולאשר את החיבור בצד המחשב, בדומה לכך שתצטרכו לשייך סט אוזניות בלוטות' למחשב. לאחר חיבור למכשיר מחשוב, המשתמש יכול לבצע כל פונקציה שהוא רוצה עם אותו מכשיר. זה יכול לכלול חיבור למחשבים מרוחקים באמצעות שולחן עבודה מרוחק עבור עבודת המשתמש, למשל.

מדגאדג'ט: האם המערכת הניידת תדרוש טכנאי או צוות קליני שיסייע למשתמש, או שמטפל יוכל לסייע?

פלוריאן סולזבאכר: אנו מתכננים את מערכת MoveAgain כך שתופעל במלואה על ידי המשתמש והמטפל שלו לאחר השתלתה ותכנותה. כמו סוגים אחרים של מכשירים רפואיים המושתלים במוח (לדוגמה, גירוי מוחי עמוק), אנו מצפים שכאשר יושתלו לראשונה, המשתמש יעבוד עם נוירולוגים ומרפאים בעיסוק כדי לפתח את האסטרטגיות המנטליות והגדרות המכשיר המאפשרות לו לבצע את המשימות. שהם רוצים להופיע. לאחר תהליך זה, אנו מצפים שמערכת MoveAgain תהיה תפעולית ללא תלות בהתערבות קלינית או טכנית. עם זאת, אנו גם בונים את כל התמיכה הטכנית והלקוחות שעשויה להיות צפויה עם סוג חדש של מכשיר רפואי, כך שאם המטפל או בעיות חווית משתמש, העזרה נמצאת בהישג יד.

Medgadget: האם אתה רואה במחקר הזה את הדרך למערכות BCI המאפשרות למשתמשים להשתמש בהן בכל מקום? יש להניח שזוהי המטרה הסופית האולטימטיבית למערכות כאלה?

פלוריאן סולזבאכר: החזון שלנו לטכנולוגיה זו הוא שהיא זמינה באופן נרחב לאוכלוסיות מטופלים הזקוקות לה, ושהיא מטפלת – באופן משמעותי – בשאלות של שיקום תפקוד, הגברת עצמאות ושיפור איכות החיים, כולל היכולת לחזור לעבודה. .

הפיתוח של מערכות ביתיות הוא בהחלט צעד בכיוון הזה – לקחת את מה שהיה אפשרי במעבדה ולהביא אותו לעולם האמיתי עבור המטופלים.

Medgadget: מהם השלבים הבאים עבור טכנולוגיית BCI? האם אתה חושב שמערכת מסחרית יכולה להיות זמינה בקרוב יחסית?

פלוריאן סולזבאכר: אנו צופים להגיש את הפלטפורמה המסחרית הראשונה שלנו, MoveAgain, ל-FDA בשנת 2022.

מזעור הטכנולוגיה שלנו יימשך, וכך גם השכלול של אלגוריתמים ותוכנות חזיתיות, תוך שאנו עובדים על הגדלת היכולות הפונקציונליות לתחומים כמו דיכאון וטיפול בכאב. הליכים כירורגיים גם יהפכו פחות פולשניים (בהתאם למקרה השימוש), יעילים יותר ואוטומטיים יותר. נראה יותר מרכזים קליניים מציעים את הפתרונות הללו וביטוח הבריאות יפתח סטנדרטים סביב החזרים. כל אבני הדרך הללו מובילות למטרה הסופית שלנו להביא את הטכנולוגיה הזו מהמעבדה ואל חיי היום יום של המטופלים.

בטווח הארוך, אנו צופים שהשתלים העצביים שלנו יכולים להיות נגישים לאנשים עם הפרעות נוירולוגיות כמו קוצבי לב היום.

הנה סרטון קצר המציג כמה מהיכולות של הטכנולוגיה של בלקרוק:

קישור: Blackrock Neurotech…

פלֶאשׁבֵּק: ממשק מחשב למחשבה לטקסט: ראיון עם פלוריאן סולזבאכר, יו"ר Blackrock Neurotech





קישור לכתבת המקור – 2022-07-21 21:02:58

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר