Ricerca e Sviluppo

Accorciare il divario fra il paziente e il mondo esterno

Un approccio multidisciplinare

Braincontrol AAC è il risultato di un approccio multidisciplinare che combina diversi elementi e discipline per ottenere una piattaforma modulare, personalizzabile e adattabile alle esigenze degli utenti:

Sensori indossabili per l’acquisizione dei biofeedback;
Intelligenza artificiale per l’analisi e la classificazione dei biofeedback;
Robotica per favorire la riabilitazione e l’interazione a distanza;
Tecnologie assistive per il miglioramento della qualità della vita.

Questo è il punto di partenza di una nuova era nell’Interazione Uomo-Macchina.

Lo stato dell'arte

Bisogni prioritari

Nel mondo ci sono oltre 140 milioni di persone con paralisi dovute a malattie degenerative neuromuscolari come sclerosi multipla, sclerosi laterale amiotrofica-SLA, ma anche causate da ictus, lesioni traumatiche o dal processo di invecchiamento. Tra queste, oltre 20 milioni sono completamente paralizzate e hanno difficoltà di comunicazione.

Ad oggi, le principali tecnologie assistive forniscono soluzioni a comando vocale, eye-tracking o basate sul movimento residuale ma ci sono delle problematiche relative ad ognuna di esse. I sistemi a controllo vocale basati sul riconoscimento vocale non sono utilizzabili per i pazienti che non possono parlare; i sistemi di eye-tracking, basati sul tracciamento dei movimenti della pupilla, spesso non sono portatili e possono non essere idonei per alcuni pazienti, così come altri dispositivi basati su movimenti residui.

Inoltre, le soluzioni esistenti sono spesso verticali e rendono difficile la personalizzazione dei vari tipi di disabilità e la loro evoluzione nel caso di malattie neurodegenerative.

Infine, per queste tipologie di malattie, manca anche un efficace strumento per la valutazione funzionale e cognitiva dei pazienti.

Il nostro approccio

Una piattaforma modulare

BrainControl AAC è una piattaforma multimodale e orizzontale, personalizzabile e adattabile al fine di soddisfare le esigenze specifiche di ciascun paziente, in qualsiasi momento, e di rispondere alle problematiche dovute alla progressione della patologia.

Il cuore del sistema è un classificatore di pattern di segnali biomedici provenienti da sensori indossabili come EEG o inerziali e ambientali come telecamere 2D e 3D, basati su tecnologie di Machine Learning e Intelligenza Artificiale, che consente la personalizzazione della piattaforma in base alle diverse esigenze degli utenti.

Il modulo Brain-Computer Interface è basato su una linea di ricerca chiamata Movimenti Immaginari e utilizza 12 tipi di movimenti: 6 rotazioni e 6 direzioni. Questi pensieri creano un pattern univoco di attività elettrica nel nostro cervello che può essere identificata. Lo schema generale è lo stesso da persona a persona, con piccole differenze che possono essere allineate con una calibrazione del sistema.

L’obiettivo principale è utilizzare la piattaforma come dispositivo di Comunicazione Aumentativa Alternativa. Nel prossimo futuro sarà validato, attraverso una sperimentazione clinica, come strumento per la valutazione funzionale e cognitiva dei pazienti.

Verranno implementate funzionalità avanzate di automazione domestica come luci, allarmi e temperatura, ma anche applicazioni robotiche come avatar ed esoscheletri.

Ricerche in corso

Miglioramento qualità della vita

La piattaforma è facilmente applicabile a un grande numero di pazienti, sia ospedalizzati che domiciliarizzati, determinando un miglioramento nella loro qualità della vita. Questo grazie alla possibilità di poter comunicare nuovamente con i propri familiari e di preservare, fino a che è possibile, le loro attività lavorative. Nuove tecnologie come Braincontrol, basate sull’intelligenza artificiale, potrebbero aiutare a gestire i pazienti a casa, riducendo i costi per i ricoveri in ospedale.