Nositelná elektronika pro zdravotnictví

24 IT podpora výroby I služby I CAx technologie T Vývoj INOVATIVNÍ NOSITELNÉ ELEKTRONIKY pro zdravotnictví Algoritmy jsou určeny k diagnostice zdravotního stavu aktivních sportovců vracejících se po úrazu. Cílem je vyhodnocení, zda je sportovec dostatečně v pořádku, aby se mohl vrátit k určitému sportu nebo aktivitě. Bezdrátová zařízení pro analýzu pohybu měří a sledují pohyb, zatímco se uživatel volně pohybuje v libovolném prostředí (obrázek 2). Algoritmy vyvinuté v MATLABu tato surová data filtrují a analyzují. Výsledky analýzy pomáhají lékařům lépe porozumět tomu, jak se jejich pacienti zotavují a zda jsou připraveni vrátit se ke svému sportu. Ukázku vývoje algoritmu pro analýzu dat z nositelných zřízení najdete pod názvem „Analyzing Fitness Data from Wearable Devices in MATLAB“ na stránkách www.mathworks.com. p Obrázek 1: Vývojové prostředí MATLAB a Simulink Nositelná elektronika (Wearable technology) a mobilní technologie se staly nedílnou součástí sortimentu produktů pro fitness a wellness. Technologie však postupují vpřed a na trhu se začínají objevovat i seriózní lékařská zařízení pro monitorování zdravotního stavu pacientů, ať se jedná o dlouhodobý sběr dat nebo nástroje pro okamžité vyšetření zdravotního stavu. „Jako nositelná elektronika se označují miniaturizovaná elektronická zařízení, která jsou navržena tak, aby mohla být běžně nošena člověkem ...“ (http://cs.wikipedia.org). Nositelná elektronika a mobilní aplikace utvářejí budoucnost zdravotnické péče. Pohybové senzory a přidružené aplikace umožňují přesné zachycení, měření a zaznamenání pohybů uživatele. Ve spojení s údaji o srdečním tepu či zvukovým záznamem poskytují lékařům biometrické údaje, které by bylo obtížné získat jiným způsobem. Příkladem mohou být krátkodobé změny dýchání nebo aktuální rozsah pohybu pacienta. Vývoj nových prostředků p prevence, diagnostiky a léčby g y y d Vývojem inteligentních algoritmů mohou inženýři a vědci pomoci lékařům, výzkumným pracovníkům a pacientům spravovat obrovské množství biometrických dat shromažďovaných nositelnými zařízeními. Inteligentní algoritmy umožňují uživatelům vizualizovat data a získat nový pohled na své vlastní zdraví nebo zdraví svých pacientů. Vzhledem k rapidnímu nárůstu počtu nositelných zařízení na trhu a jejich obchodnímu T+T T e c h n i k a a t r h 1 1 / 2 0 1 7 i společenskému potenciálu, je při vývoji nositelné elektroniky kladen velký důraz na rychlost návrhu a nasazení inovativních řešení do reálného provozu. Vývojová prostředí, jako je software MATLAB a Simulink (obrázek 1), usnadňují vývoj složitých algoritmů a rychlý přechod od simulačních prototypů k nasazení algoritmů na cílové platformy. Reálné aplikace p d Inovativní přístup k monitorování zdravotního stavu pacientů přinesl produkt společnosti Respiri, kde inženýři za pomoci MATLABu vyvinuli akustické algoritmy pro monitorování dýchacích cest. Úkolem algoritmů je diagnostikovat u pacientů astma. Uživatelé dýchají do speciálního příručního zařízení, které analyzuje zvuk a detekuje v něm vzorce charakteristické pro astma. Díky tomu lze sledovat vývoj astmatu pacienta v domácím prostředí, či monitorovat jeho okamžité reakce na okolní podněty. Dalším příkladem je vývoj algoritmů pro analýzu pohybu společností dorsaVi. Co je MATLAB HUMUSOFT s.r.o. http://www.humusoft.cz Obrázek 2: Využití snímače ViMove při běžeckém tréninku d MATLAB je inženýrský nástroj a interaktivní prostředí pro vědecké a technické výpočty, analýzu dat, vizualizaci a vývoj algoritmů. Nabízí množství výpočetních funkcí v oblastech, jako je aplikovaná matematika, strojové učení, zpracování signálu, počítačové vidění, návrh řídicích systémů či robotika. Simulink je grafická nadstavba MATLABu, která umožňuje snadno vytvářet a simulovat modely algoritmů ve formě blokových schémat. Implementace na cílovou platformu se opírá o automatické generování kódu v jazyce C nebo HDL přímo z navržených modelů a algoritmů.