FSTSP

Willkommen

Herzlich Willkommen auf unserer Projektseite! Auf dieser Homepage erhalten Sie Informationen rund um das Projekt FSTSP.

Idee

Die Fingerfertigkeit von Patienten, die einen Schlaganfall erlitten haben, ist meist eingeschränkt. Um diese Fingerfertigkeit wieder anzulernen, gibt es zurzeit zwar zahlreiche analoge Möglichkeiten, jedoch keine digitale Methode zur Behandlung. Man fragt sich:

„Warum ist hier überhaupt eine digitale Behandlung sinnvoll?“

Der große Vorteil eines digitalen Trainers liegt darin, dass Fortschritte, die die Patienten machen, grafisch dargestellt und auch gespeichert werden können. Außerdem lässt sich hiermit ein speziell auf den Patienten zugeschnittener Trainingsplan erstellen. Natürlich ist uns bewusst, dass wir analoges Training damit nicht ersetzen könnten. Denn diese sind aus gutem Grunde da, z.B.: ein einfaches Greifen, anpacken oder herumtragen von Alltagsgegenständen können wir nämlich nicht simulieren. Im Speziellen ist unser Fingerfertigkeitstrainer dafür da, die Qualität und die Verbesserung der Fingerfähigkeit zu bemessen und individuelle Übungsprogramme zu erstellen. Somit ist es eine gute Alternative bzw. Ergänzung zu den derzeitigen Behandlungsmethoden.

Funktionen

- Behandlung bzw. Bemessung und Darstellung der Fingerfertigkeit

- Einsicht in die Entwicklung der Behandlung, gibt es eine Verbesserung?

- Wie schnell sind die Reaktionszeiten bzw. die Treffsicherheiten des Patienten?

- Welche Hand oder Finger sind besonders betroffen?

Anwendungsmöglichkeiten

In Arztpraxen, Krankenhäusern, Kliniken, aber auch zuhause kann unser Trainer eingesetzt werden. Beispielsweise, der Arzt erstellt für den Patienten einen Trainingsplan und gibt ihm den Trainer mit nach Hause. Somit kann der Patient in Ruhe im trauten Heim trainieren ohne jeglichen Stress. Die Daten, also im Grundsätzlichen die Trainingsverläufe werden vollautomatisch in eine Datenbank gespeichert. Dank dieser Datenbank und dem eigens dafür entwickelten Datenbankmodell, kann der Arzt jederzeit und ortsunabhängig auf die Resultate des Patienten zugreifen und ihn über seine Verbesserungen oder im schlimmsten Fall Verschlechterungen mitteilen.

Idea

The fingerskills from patients who suffered a stroke, is mostly limited. Currently there are a few analog methods to relearn their skills, but there is no digital one.

So you ask yourself:

„Why is it useful to have a digital treatment?“

One of the biggest advantages of a digital trainer is that the progress which a patient is making can be graphical displayed and also stored. In addition it is possible to make a specific routine to train for the patient. Of course we know that we can’t replace the analog methods of training. These methods are there for a good reason. Because we are not able to simulate a simple grab or the carrying of everyday-objects. Particularly our trainer is meant to measure the quality and the improvement of the fingerskills and also to generate individual routines for training. So it is a very good alternative or rather a complement to the current methods of treatment.

Functions

- Treatment, measurement and representation of the fingerskills

- Get a view into the progress of the treatment. Are there any improvements?

- How fast is the reaction time? How is the accuracy of the patient?

- Which hand or which fingers are escpecially affected?

Possibilites of Application

You can use our trainer in medical practices, hospitals, clinics, but also at home. As an example: The doctor generates a routine and hands it to the patient. Now the patient can take it home and train in his cozy home without any form of stress. The data or rather the processes of training are fully automatically stored into a database. Because of this database the doctor has access to the results of the patient anytime and anywhere and then he is able to tell the patient about the improvements or in the worst case about the deteriorations.

Unser Projekt wird bearbeitet und erstellt an der HTL Mössingerstraße

Details

Hardware

Jede Software bedarf der richtigen Hardware!

Entwurf und Design

Der Fingertrainer wird mit dem Programm DraftSight entworfen. DraftSight ist ein CAD-gestütztes Programm, mit welchem 2D – und 3D Skizzen erstellt werden können.Für den Entwurf der Zeichnung wurde eine handgefertigte Skizze gemacht, damit der Trainer möglichst nah an eine echte Hand heran kommt und die Maße für jede Person passen.Es werden alle Einzelteile des Trainers gezeichnet, ausgefräst und schließlich zu einem ganzen zusammengebaut.

Optik

Der Trainer ist optisch relativ schlicht gehalten.Er besteht aus einer einfachen Box mit aufklappbarem Deckel. In dem Deckel ist eine Handform eingefräst, in welche der Probant seine Hand für das Training platzieren kann. Dies verhindert, dass ein Schlaganfallpatient, welcher motorische Schwierigkeiten mit seinen Händen hat, nicht abrutscht und ungestört trainieren kann.

LED's weisen den Weg

Am Ende der Finger sind LED‘s platziert, welche im Wechsel leuchten. Die LED’s sollen dem Patienten zeigen, welchen Taster er betätigen muss. In welcher Reihenfolge die LED’s leuchten, ist abhängig vom Trainingsprogramm.

Positionierung der Taster

Die Position der Taster ist so gewählt, dass jede Handgröße damit zurechtkommt.

Kompaktheit

Um alles möglichst kompakt zu halten, befindet sich das ganze elektronische Zubehör im inneren der Box, welche einen aufklappbaren Deckel besitzt. In der Box sind enthalten:

Arduino Uno, Platine, Kabel zum Verbinden der Bauteile mit der Platine

Der Vorteil an einem aufklappbaren Deckel: Man gelangt sehr schnell an das Innere des Gehäuses, ohne die Gefahr, dass die Kabel abgerissen oder die Bauteile beschädigt werden.

Software

Anlegung und Speicherung

Mit dem Graphischen User Interface von Java Eclipse wird zunächst eine Person ausgewählt, anschließend wird ein, auf die zu trainierende Person, abgestimmter Testablauf erstellt. Um einen Nachhaltigen Zugriff dieser Informationen zu bewerkstelligen werden diese Daten (Testablauf, Personendaten) vollautomatisch in eine Datenbank archiviert.

Richtigkeits-/Reaktionszeitmessung

Bei Trainingsbeginn holt Java die Daten der ausgewählten Person (Testablauf) aus der Datenbank und übermittelt diese an den Arduino, der Arduino wiederum gibt die Daten an der Hardware aus (LED ein-/ausschalten). Nebenbei misst der Arduino ob ein Taster gedrückt wurde und übermittelt den Wert an Eclipse. Der angekommene Wert in Eclipse vom Arduino wird nun mit dem Wert aus der Datenbank verglichen, der zum Arduino ausgesendet wurde. Sind diese Werte gleich, so ist dies ein gültiger Wert. Bei einer Ungleichheit der Werte handelt es sich um ein verdrücken der Testperson, somit ist es ein ungültiger Wert. Bei unserem Projekt wird jedoch nicht nur die Richtigkeit festgestellt, sondern auch die Reaktionszeit. Bei einem gültigen Wert fließt er mit in die Reaktionszeitberechnung ein, andernfalls nicht. Reaktionszeit: aussenden des Wertes zum Arduino bis Empfangen des Wertes in Eclipse. Die Richtigkeit und Reaktionszeit wird anschließend auch in die Datenbank gespeichert.

Darstellung

Die Darstellung erfolgt mit dem Java Tool JFreeChart. Die Testergebnisse werden von der Datenbank geholt und in einem Frame graphisch zur Anschauung dargestellt. Sowohl die Richtigkeit in % als auch die Reaktionszeit in Millisekunden jedes Fingers wird dargestellt.

Nikolaus Pichler

Data-Analyst, Software-Developer

nikolaus.pichler@htl-klu.at

Mag. Dr. Christian Stingl

Projektbetreuer

Lehrer an der HTL Mössingerstraße
christian.stingl@htl-klu.at

Simon Theuermann

Hardware-Design

simon.theuermann@htl-klu.at