Prijs voor sterk verbeterde communicatietechniek

← ga terug naar Recente technologische ontwikkelingen

Prijs voor sterk verbeterde communicatietechniek voor verlamde patiënt

13-12-2016

Met een nieuwe methode van Brain Computer Interfacing (BCI), waarmee patiënten met een verlamming veel sneller kunnen communiceren dan tot nog toe het geval was, hebben wetenschappers uit het Donders Instituut van de Radboud Universiteit en het Radboudumc maandag 5 december in Dublin de eerste prijs gewonnen in de Assistive Technology Challenge van de International ALS Association en Prize4Life.

De onderzoekers kregen financiële steun om hun nieuwe methode, NoiseTag BCI, uit te werken tot product. Met een BCI of Brain Computer Interface is het mogelijk om met hersenactiviteit een computer aan te sturen. De bestaande systemen werken echter erg langzaam: het kan wel een minuut duren voor je een kort woord geproduceerd hebt. Ook zijn ze erg gevoelig voor storing, bijvoorbeeld door een losse elektrode of een spiertrekking.

Sneller, minder storing, zonder kalibratie

De nieuwe methode werkt aanzienlijk beter. De gebruiker richt daarbij zijn aandacht op zich een letter in een matrix. Iedere letter heeft z’n eigen een code van lichtflitsjes, vergelijkbaar met een morsecode. Het systeem herkent uit de hersensignalen naar welke letter gekeken wordt. Die wordt dan toegevoegd aan de zin. Doordat er een wetenschappelijk model gemaakt is dat het EEG-signaal voorspelt bij een gegeven flitspatroon hoeft er zelfs niet meer gekalibreerd te worden: het systeem is plug-and-play. De tekst die geproduceerd wordt, kan door het systeem worden uitgesproken of bijvoorbeeld verstuurd in email.

Bekijk de video voor een demonstratie van NoiseTag BCI:

Doorbraak

‘Op het ALS-symposium in Dublin hebben we dit gedemonstreerd voor een internationale jury die bestond uit neurologen, technici, deskundigen in de zorg en ook een aantal patiënten’, vertelt onderzoeksleider Peter Desain, hoogleraar Artificial Intelligence aan de Radboud Universiteit Principal Investigator binnen het Donders Instituut. 
ALS is een tot nog toe ongeneeslijke ziekte die de zenuwcellen in het brein en ruggenmerg aantast. ALS-patiënten verliezen langzamerhand alle spiercontrole, waardoor ze onder andere moeilijk kunnen communiceren. ‘Het maakte veel indruk als je ziet hoe moeizaam communicatie zonder hulpmiddelen gaat: doordat iemand letters opsomt en de patiënt met een minieme oogbeweging de gewenste letter aangeeft. Deze methode is ook voor onszelf een erg mooi resultaat: er wordt overal ter wereld aan BCI’s gewerkt, maar de vooruitgang ging steeds met hele kleine stapjes, nu hebben we echt een doorbraak.’

Snel bij patiënten terechtkomen

Met het geld kan het team van Desain de NoiseTag BCI verder ontwikkelen. Zijn projectcollega’s van de afdelingen Neurologie en Revalidatiegeneeskunde van het Radboudumc gaan de methode valideren voor gebruik door patiënten. Daarna moet het zo snel mogelijk als product bij patiënten terecht komen. Daarvoor haakte een distributeur aan van bestaande ondersteunende systemen. Maar de techniek wordt ook breed beschikbaar gemaakt, zodat ontwikkelaars van apps het net zo makkelijk kunnen aansluiten op hun software, muis of joystick. Ook moet de EEG-meting makkelijker worden voor gebruik thuis. Daartoe is een bedrijf dat systemen ontwikkelt met droge elektrodes betrokken in het consortium. Een bedrijf dat projectmanagement en business development doet gaat de ontwikkeling en uitrol als betaalbaar product faciliteren. De Belgische ALS liga gaat helpen met de communicatie en PR. De faculteit Sociale Wetenschappen van de Radboud Universiteit en Radboudumc ondersteunen dit project financieel.

 

 

 

Het winnende team op het symposium in Dublin, met Peter Desain (tweede van links)

 

Bron: Radboud Universiteit

 

 

 

 

Het unieke perspectief van ALS-patiënten en hun zorgverstrekkers op assistieve technologie 

30-01-2017

Evy Reviers, CEO van de ALS Liga (onze zusterorganisatie in België) is een voortrekker van de ALS-patiëntenadvocatuur en zorg. Samen met haar organisatie stapte ze in een partnership met Dr. Desain en zijn team, die NoiseTag Brain Computer Interface (BCI) ontwikkelden. Vorige december wonnen ze daar in Dublin de ALS Assistive Technology Challenge mee. Door deze samenwerking zullen patiënten de mogelijkheid krijgen om de NoiseTag BCI te testen en zo de functie en het gebruik ervan te verbeteren. Zo kunnen ze samen het best mogelijke product ontwikkelen. Evy Reviers zat even met ons samen om haar perspectief op assistieve ALS-technologie en zorg te duiden, vanuit haar uitgebreide ervaring als de leider van een succesvolle ALS-organisatie en vanuit haar persoonlijke ervaring als een zorgende dochter voor haar vader die aan ALS lijdt.

Evy, Reviers, ALS Liga

Vertel me eens wat meer over jezelf.

Ik ben ondertussen al 10 jaar aan de slag als CEO van de ALS Liga. Daarvoor deed ik 8 jaar vrijwilligerswerk voor dezelfde organisatie. Mijn motivatie is mijn vader, hij lijdt al 38 jaar aan de ziekte. Omdat ik slechts 29 jaar oud ben, heb ik doorheen mijn hele leven vaak met ALS te maken gehad. Net om die reden kan ik een drijvende kracht zijn achter mijn organisatie en ben ik advocate voor ALS-patiënten.

Evy Reviers

Hoe ben je in contact gekomen met Dr. Desain en hun NoiseTag BCI technologie?

Enkele jaren terug contacteerde Peter ons voor het eerst. Hij kende onze organisatie en onze dienst ALS Mobility & Digitalk, dat assistieve toestellen uitleent aan ALS-patiënten. Hij vroeg ons om deel te nemen aan een internationale samenwerking om ALS-patiënten met ernstige communicatieproblemen te helpen door hen BCI technologie aan te bieden. Het feit dat België en Nederland buurlanden zijn, is een groot voordeel voor onze samenwerking. We spreken dezelfde taal en onze kantoren zijn slechts 200 km van elkaar verwijderd.

Op welke manier zal Peter’s NoiseTag BCI het leven van ALS-patiënten veranderen, denk je?

We weten dat ALS-patiënten in de laatste fase van hun ziekte soms last hebben van ernstige communicatieve moeilijkheden. De ‘eye gazing systems’ die momenteel beschikbaar zijn, hebben ook hun beperkingen. Ze kunnen bijvoorbeeld niet meer gebruikt worden bij patiënten die geneesmiddelen zoals morfine innemen, omdat deze de vorm van de pupil aanpassen (miose). Om die reden willen we betere technologieën ontwikkelen, waardoor ALS-patiënten beter kunnen communiceren, zelfs in de laatste fase van de aandoening. Communicatie is erg belangrijk. Beeld je in dat je weet dat je aan het sterven bent, je ziet je familie rond je staan, maar je kan niet met hen communiceren. Zulke patiënten kunnen niet zeggen wat ze willen doen, zoals verdergaan met hun leven. Ze kunnen anderen niet vertellen dat ze hen graag zien. Dat is zo moeilijk. Je kunt zien in hun ogen dat het zo frustrerend en pijnlijk is dat ze niet meer kunnen communiceren met hun geliefden.

BCI, NoiseTag, Evy, ALS LigaEvy met het Donders Institute Team op de ALS Assistive Technology Challenge in Dublin

Wat zijn je plannen voor het partnership met Peter?

Nadat ons team de ALS Assistive Technology Challenge in Dublin won, kregen we veel telefoontjes van mensen die ons vroegen naar onze toekomstplannen. In het project gaan we het prototype verder ontwikkelen en optimaliseren. Het belangrijkste is dat ALS-patiënten de technologie mee ontwikkelen door ze in het dagelijkse leven te testen. Als de geselecteerde patiënten de technologie fijn vinden, zullen we de NoiseTag BCI ook voor de grotere gemeenschap van ALS-patiënten lanceren, wereldwijd.

We zijn de ALS Association en Prize4Life erg dankbaar om dit mogelijk te maken. Dit betekent veel voor ons en de ALS-patiënten. Dus een welgemeende dankjewel aan de organisaties die fondsen beschikbaar maken om projecten zoals dat van ons te steunen. Dank u!

Heb je een boodschap voor mensen met ALS?

We geloven dat het heel belangrijk is dat ALS-patiënten niet alleen samenwerken met biomedische onderzoekers, maar ook met ingenieurs, omdat hun onderzoeksprojecten kunnen helpen in het verbeteren van hun levens. Ingenieursprojecten zullen hen helaas niet genezen, maar ze kunnen wel bijdragen tot een betere levenskwaliteit. Ik denk dat het heel belangrijk is dat patiëntenorganisaties wetenschappers en ingenieurs met veelbelovende projecten in contact brengen met ALS-patiënten. Ik vind het een grote stap voorwaarts dat het nu mogelijk is voor patiënten om te praten met mensen die hen kunnen helpen met de problemen waarmee ze geconfronteerd worden. Als ALS-patiënten niet zouden spreken over hun dagelijkse problemen, dan zou het niet makkelijk zijn voor professionals om precies te weten welke problemen opgelost moeten worden. Dus, mijn boodschap is blijven praten over ALS gerelateerde problemen, zodat oplossingen gezocht kunnen worden.

Kan je me wat meer vertellen over de ALS-organisatie in België en wat haar zo speciaal maakt?

ALS Liga België bestaat nu 21 jaar. Het begon vrij kleinschalig, bij een ALS-patiënt en zijn familie die een zelfhulpgroep wilden starten waar mensen met elkaar konden praten en even afstand konden nemen van hun problemen. Nu zijn we een professionele patiëntenorganisatie met 25 medewerkers. Slechts 4 van hen worden betaald, de rest zijn zeer gemotiveerde vrijwilligers.

De diensten die we aanbieden aan ALS-patiënten in België zijn gebaseerd op 4 pijlers. De eerste pijler is het stimuleren en financieren van wetenschappelijk onderzoek om zo ALS te helpen genezen. De tweede pijler is het rechtstreeks helpen van patiënten. De derde pijler is dat we vechten voor de rechten van ALS-patiënten en instellingen, om zo de levenskwaliteit in ons land te verbeteren. We richtten ook een zorgcentrum op, aan de Belgische kust, waar mensen op vakantie kunnen gaan om te ontspannen en samen met hun families een fijne tijd door te brengen. De vierde pijler is onze uitleendienst ALS Mobility & Digitalk, dat toestellen aanbiedt op vlak van mobiliteit, spraak en andere ALS gerelateerde problemen. Het is belangrijk om hierbij te melden dat alles gratis aangeboden wordt.

Vertel me eens wat meer over jullie zorgcentrum

Ons zorgcentrum Middelpunt ligt aan de Belgische kust, in Middelkerke. De volledige opbouw van het centrum werd gefinancierd door donaties. We hebben ook ons fonds MaMuze, waardoor enkele families in Middelpunt kunnen verblijven, relaxen en van de vakantie kunnen genieten. Wanneer een partner van een ALS-patiënt vertelt dat het allemaal te veel wordt, dan proberen we hen naar Middelpunt te brengen om samen wat quality time door te brengen. Wanneer ze daarna weer naar huis gaan is de mogelijkheid om voor hun partner te zorgen weer hoger dan voorheen. Dat is voor ons heel belangrijk. We proberen niet alleen voor de patiënten te zorgen, maar ook voor de verzorgers en de kinderen. Ik geloof dat het heel moeilijk is om om te gaan met ALS, wanneer het niet goed zit in je familiale omgeving. We moeten ervoor zorgen dat ALS min of meer geaccepteerd wordt, zodat het voor de patiënten makkelijker wordt om met de ziekte te leven, en niet alleen om eraan te lijden.  

Groepsfoto, Contactweekend, ALS Liga, 2016

Meer info over de ALS Assistive Technology Challenge vind je onder deze link: http://www.alsa.org/research/als-assistive-technology-challenge.html.

Meer info over assistieve technologie vind je onder deze link:  http://www.alsa.org/research/focus-areas/assistive-technology.

Lees hier de samenvatting van de ALS Assistive Technology Challenge finale. Het persbericht vind je hier.

 

Vertaling: Iris Oda

Bron: The ALS Association

 

NoiseTag BCI is het technologische hulpmiddel van de toekomst

Peter DesainEen ondersteunende technologie bekend onder de naam brain computer interface (BCI) bestaat al een aantal jaren, met heel wat ruimte voor verbetering. We hadden een gesprek met de winnaar van de 2016 ALS Assistive Technology Challenge, dr. Peter Desain van het Nederlandse Donders Instituut voor Brein, Cognitie en Gedrag in Nijmegen. Hij ontwikkelde de NoiseTag BCI, die een nieuwe draai geeft aan BCI-technologie. Het is sneller, comfortabeler, efficiënter en makkelijker te gebruiken dan ooit tevoren. Lees er alles over in ons interview met dr. Desain.

Wat is NoiseTag BCI?

Traditionele BCI werkt goed, maar vrij traag. Onze NoiseTag BCI is een doorbraak! We pasten het aan zodat alle knoppen op het scherm knipperen in een patroon (zie onderstaande afbeeldingen). Het is een beetje zoals streepjescodes die gelezen worden of je kan het bekijken als het signaal van een morsecode. De gebruiker focust zich op een tag naar keuze en als reactie daarop kan de BCI jouw keuze detecteren. De letter of knop op het keyboard waar je naar kijkt, wordt vervolgens geproduceerd. We noemen het NoiseTag , want deze patronen lijken op geluid. Ze zijn minder storend dan periodieke stimulatie. Het is zoals kijken naar het geflikker van een oude film.

Donders BCI, computer, interface

Hoe vlug kan iemand BCI aanleren?

Het is niet zo moeilijk. Kijk gewoon naar een bepaalde knop of toets. Oudere BCI-systemen moeten de gebruikersrespons leren detecteren via een onmisbare kalibratietijd. Wij vonden een methode die BCI omzet in plug-and-play. Bij de eerste knop waar je naar kijkt, zal het systeem iets meer tijd nodig hebben om het uit te zoeken; ongeveer 30 seconden. Bij de tweede gaat het al sneller: 10 seconden. Bij de derde en vierde duurt het nog 1 à 2 seconden. Je kan een snelheid van 1 knop per seconde behalen.    

Wat is er uniek aan dit systeem?

Op dit ogenblik gebruiken we een volledige kap met vochtige sponsjes. Dat werkt erg goed en is comfortabel, maar we zijn aan het overschakelen naar een hoofdband die beter is. De hoofdband gebruikt droge elektroden en dan hoeven we geen water te gebruiken. We werken samen met het bedrijf Cognionics om hoofdbanden te ontwikkelen voor ALS-patiënten die een hoofdsteun hebben. We zullen de hoofdband zo ontwikkelen dat de hoofdsteun de elektroden niet verplaatst. We willen het zo comfortabel mogelijk maken. Want zelfs een lichte druk op het hoofd, door de elektroden, kan na een tijdje niet zo prettig voelen.

Wat maakt jullie verder uniek in vergelijking met andere BCI-technologie? Buiten het feit dat het droog, snel, comfortabel en met een hoofdband in plaats van een kap is.

Meestal is BCI erg fragiel en makkelijk ontregeld als er een elektrode losraakt. Ons systeem past zich aan elektrodecontacten aan. We kalibreren automatisch bij iedere test en als een elektrode niet meer naar behoren werkt, wordt die gewoon niet in de berekening opgenomen. Het is veel meer aanpasbaar.

Ook een andere vorm van adaptiviteit is erg prettig. De computer blijft namelijk gegevens verzamelen totdat er genoeg zekerheid is over de letter waar je naar kijkt. Als je dus erg geconcentreerd bent, kan het zeer snel gaan. Als je wat vermoeid bent, heeft het dezelfde nauwkeurigheid maar op een trager tempo. Je kan de gewenste nauwkeurigheid zelf instellen. Het systeem zal wachten en vanzelf herkennen wanneer het gewenste niveau is bereikt. Zo kunnen patiënten die echt geen fouten willen maken, het erg hoog instellen. Anderen maken er helemaal geen probleem van om de backspace-toets te gebruiken, dus die patiënten kunnen een lager niveau instellen.

Een laatste kenmerk dat dit systeem zo anders maakt, vergeleken met eyetracking, is het feit dat je het kan bevestigen op een tastbaar object, zoals bijvoorbeeld een deurknop. Het is niet beperkt tot een computerscherm.

Je kan dus een deurknop bedienen door de NoiseTag op die deurknop te bevestigen?

Ja. Als je dan naar de deur kijkt, zal ze opengaan. Het is allemaal erg logisch. Je moet niet in je programma gaan zoeken om een menu te vinden waarmee je de deur kan bedienen. Je kan de actie uitvoeren door er gewoon naar te kijken. In theorie zou je de NoiseTag kunnen bevestigen op elk object dat je wilt bedienen (zie onderstaande figuur).

Hoe bent u betrokken geraakt bij BCI voor ALS?

Het was een grappig proces. Ik deed veel onderzoek naar muziekwaarneming en -beleving en begon met het meten van de hersenrespons. Ik werkte met denkbeeldige muziek, zoals wanneer je een liedje in je hoofd hebt zonder het effectief te zingen of te horen. Ik was in staat om het ritme dat je je inbeeldt, vast te stellen. Toen dacht ik opeens bij mezelf: wow, we zouden dit kunnen gebruiken om mensen die volledig verlamd zijn te helpen communiceren. Dat deed mij switchen naar het BCI-terrein. Zo begon het. De exacte datum weet ik niet meer, want het is al lang geleden. Aanvankelijk ging het allemaal goed, maar ik werd net als vele anderen gefrustreerd door hoe langzaam het proces verliep. Elk jaar een paar procentpunten in P300-spellers, een andere vorm van BCI-technologie. We waren ontzettend blij toen we opeens ontdekten dat onze nieuwe methode vele malen sneller is en daarenboven veel betrouwbaarder. Opeens maakt het dingen mogelijk! We zijn zo blij met de prijs, want zo kunnen we een product maken dat mensen ook echt kunnen gebruiken en dat ze veel makkelijker kunnen gebruiken.

Hoe begon jullie samenwerking met Evy Reviers, van de Belgische ALS Liga?

Team, Donders Instituut, Evy Reviers, BCIWe vroegen samen Europese subsidies voor financiering aan en het resulteerde in een zeer prettige samenwerking. Het is fantastisch om zo’n partner te hebben om informatie tot bij de patiënten te brengen en om ons te helpen bij het valideren van ons systeem, via het testen met patiënten.

Wanneer starten jullie met het testen van deze BCI-technologie met ALS-patiënten?

Daar zijn we nog niet mee begonnen, maar dat zal wel gebeuren en daar kijken we echt naar uit. Momenteel werken we met gezonde mensen en we zullen samenwerken met Evy en haar patiëntenpopulatie. De Belgische ALS Liga is zeer actief bezig met patiënten; ze proberen ervoor te zorgen dat ze krijgen wat ze nodig hebben en creëren uitwisselingen. Ze zijn een erg waardevolle partner voor ons. We zullen ook met ons ziekenhuis hier samenwerken.

Heb je een boodschap voor mensen die door het leven gaan met ALS?

Ik heb enorm veel ALS-patiënten ontmoet op het finale-evenement van de ALS Assistive Technology Challenge in Dublin. Eerder hadden we slechts één test gedaan met een patiënt in een labo, net voor we naar Dublin vertrokken, om aan te tonen dat een patiënt het kan gebruiken. Toen ontmoette ik een aantal juryleden en mensen die deelnamen aan onze demonstraties. Ik ben echt onder de indruk van hun toewijding om hun eigen gemeenschap te helpen zodat ze makkelijker gebruik kunnen maken van communicatieondersteuning.       

Ik heb voorheen geprobeerd om een samenwerking op te starten met een bedrijfssector, maar meestal hebben ze dan toch bezwaren omdat de ALS-markt te klein is. Dat is een vreselijke benadering van de situatie, waarbij mensen die het einde van hun leven zien naderen niet kunnen communiceren. Het is zo belangrijk dat ze nog altijd hun liefde kunnen uitdrukken naar hun naasten; of zelfs frustraties en andere emoties. Al was het maar voor één enkele patiënt, dan nog zou het de moeite lonen om een betere communicatie mogelijk te maken.

Wat zijn jullie van plan met het prijzengeld? Gefeliciteerd!

We hebben een samenwerkingsverband met verschillende medewerkers opgericht en we zijn van plan om deze prijs te gebruiken om NoiseTag BCI op de markt te brengen. We zullen het systeem verbinden met een aantal bestaande communicatieprogramma’s, want die zijn al op de markt. En we zullen een open standaard creëren, zodat ontwikkelaars van technologische hulpmiddelen gemakkelijk gebruik kunnen maken van de BCI. We zullen er echt voor zorgen dat het een open systeem is, zodat ze het kunnen gebruiken. We zullen ook de hardware voor de headset ontwikkelen en de app beschikbaar maken. Het wordt een geconcentreerde inspanning, in samenwerking met deze partners. Volgens mij is het nu het juiste moment. De methode is goed genoeg voor een geweldig eindproduct.

Hoe ziet jullie tijdlijn er verder uit?

Twee jaar. Vroege prototypes zullen eerder gelanceerd worden. Weldra zullen we starten met het verzamelen van feedback van de patiënten uit onze BCI-testen. Een belangrijk punt is het resultaat bij patiënten die geen eyetracker meer kunnen gebruiken. Eyetrackers zijn slechts een goede oplossing voor een bepaalde periode. Het is belangrijk om na te gaan bij welke patiënten onze BCI goed blijft werken, wanneer de eyetrackers niet meer werken.

Zou je nog graag iets willen toevoegen?

Ik vind het echt geweldig dat zo veel verschillende organisaties de handen in elkaar slaan om deze prijs te organiseren. Ik denk dat het echt de moeite loont om samen een inspanning te leveren en de uitkomst ervan te delen.

Teamleden van het Donders Instituut:

- Peter Desain, Donders Instituut voor Cognitie (NL), Projectleider
- Joost Raaphorst, Jan Groothuis, Janneke Weikamp, Radboud Universitair Medisch Centrum (NL), Departementen Neurologie en Rehabilitatie
- Bart van de Warrenburg, Donders Instituut voor Brein, Cognitie en Gedrag (NL), Kennisbenutting
- Evy Reviers, ALS Liga België, Patiëntenverenigingen, Communicatie
- Mike Chi, Cognionics (VS), EEG-apparatuur
- Merijn Klarenbeek, WeBoost (NL), Projectmanagement
- Peter Ossenkoppele, rdgKompagne (NL), Provider van technologische hulpmiddelen

We feliciteren dr. Desain en zijn team en zijn razend benieuwd om in de toekomst meer over hen te horen, terwijl ze verderwerken aan het commercialiseren van deze innovatieve nieuwe BCI-technologie! We houden de ALS-gemeenschap op de hoogte.

Lees hier meer over de ALS Assistive Technology Challenge.

Kom hier meer te weten over technologische hulpmiddelen.

Lees het verslag over de finale van de ALS Assistive Technology Challenge hier. Het persbericht vind je hier.

Lees ook het verhaal van het Pison Technology team, de andere winnaar van de AT Challenge.

 

Vertaling: Barbara Bastiaansen

Bron: The ALS Association

Share