SBIR Phase I: Augmented Reality for Arm and Hand Rehabilitation Post-stroke

SBIR 第一阶段:用于中风后手臂和手部康复的增强现实

基本信息

  • 批准号:
    1721266
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 22.49万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-07-01 至 2018-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The broader impact/commercial potential of this project is in line with the grand challenge of developing teaching methods that optimize learning given the diversity of individual preferences and the complexity of each human brain. Because there is a great variability in stroke-induced lesions that result in marked differences in impairment and responsiveness to motor therapy, there is even a greater need to personalize motor training in post-stroke patients. The commercial impact of the personalized e-rehabilitation system, which will be developed and tested, derives from its value for patients, clinics, and insurers. For patients, the system will provide personalized training, and, because it will encapsulate research-based principles for effective and efficient neurorehabilitation of the upper extremity, it will largely improve patients' outcomes. For clinics, the system will increase revenues by increasing the number of visits per patient due to better outcomes and compliance, as well as the number of patients trained at once in clinic gyms. For insurers, the system will generate reports showing therapy effectiveness and, thus, validate reimbursements. This Small Business Innovation Research (SBIR) Phase I project is improving functions of the upper extremities following neurological disorders that affect the motor system, in particular stroke, but also Parkinson's disease and traumatic brain injury. Because therapists treating patients with these disorders only have the time to deliver about a 1/10th of the necessary dose of motor training in the clinic, patients are requested to perform most of the training at home. A novel augmented reality training system will be developed and tested. The system will automatically deliver high doses of functional tasks via presentations of virtual targets or objects in the real world. Using state-of-the-art motion sensing technology, the system will accurately and precisely measure upper body movements, including hand opening and closing. Based on these measurements, it will maximize recovery by providing adaptive training. It will maximize patient engagement and motivation by providing real-time and summary feedback for task success and improvements.
这个项目的更广泛的影响/商业潜力与开发优化学习的教学方法的巨大挑战是一致的,因为个人偏好的多样性和每个人大脑的复杂性。由于中风引起的损伤有很大的变异性,导致损伤和对运动治疗的反应性存在显著差异,因此更有必要对中风后患者进行个性化运动训练。个性化电子康复系统将被开发和测试,其商业影响来自于它对患者、诊所和保险公司的价值。对于患者,该系统将提供个性化培训,由于它将概括有效和高效的上肢神经康复的基于研究的原则,它将在很大程度上改善患者的预后。对于诊所来说,该系统将通过增加每个患者的就诊次数来增加收入,因为更好的结果和遵从性,以及在诊所健身房一次培训的患者数量。对于保险公司,该系统将生成显示治疗效果的报告,从而验证补偿。这个小型企业创新研究(SBIR)第一阶段项目正在改善上肢的功能,这些疾病会影响运动系统,特别是中风,但也会影响帕金森氏症和创伤性脑损伤。由于治疗这些疾病患者的治疗师只有时间在诊所提供大约十分之一的必要剂量的运动训练,患者被要求在家里进行大部分训练。将开发和测试一种新型的增强现实培训系统。该系统将通过呈现真实世界中的虚拟目标或对象来自动提供高剂量的功能任务。使用最先进的运动传感技术,该系统将准确和精确地测量上半身的运动,包括手的张开和闭合。根据这些衡量标准,它将通过提供适应性培训来最大限度地恢复。它将通过为任务成功和改进提供实时和摘要反馈,最大限度地提高患者的参与度和积极性。

项目成果

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