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Sniff Controller

Sniff Controller Bewertung

Detaillierte Beschreibung:

Für stark gelähmte, "eingesperrte" Personen könnte das Schnüffeln eine Möglichkeit sein, mit der Außenwelt zu kommunizieren. Israelische Forscher haben ein Gerät entwickelt, das den Nasendruck in elektrische Signale umwandelt, mit denen gelähmte Menschen Text eingeben, im Internet surfen und Rollstühle steuern können.

Die Forscher unter der Leitung von Noam Sobel, Professor für Neurobiologie am Weizmann Institute of Science in Rehovot, haben letzte Woche erste Testergebnisse für das Gerät in den Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht. Die Schnüffelkontrolle ist einfacher, robuster und kostengünstiger als andere unterstützende Technologien, die für Schwerbehinderte verfügbar sind, wie Zungenkontrolle, Sip-and-Puff (bei denen Benutzer Signale mit einem strohähnlichen Gerät senden) und Augenverfolgung, so der Elektrotechniker Anton Plotkin, Hauptautor der Studie. Er schätzt, dass ein marktreifes Gerät zur Steuerung eines Computers oder Rollstuhls mehrere hundert Dollar kosten könnte, verglichen mit dem Preis für Eye-Tracking-Geräte in Höhe von mehreren tausend Dollar.

Sniff Controller

Benutzer des "Sniff Controllers" tragen einen schlanken Kunststoffschlauch in der Nase. Der Schlauch wird an Drucksensoren angebracht, die über USB an einen Computer angeschlossen sind. Softwareprogramme wandeln Schnüffeleigenschaften wie Größe, Dauer und Richtung in Befehle zur Steuerung von Computerprogrammen oder eines Rollstuhls um. Zum Beispiel bedeutet ein Schnüffeln über einer bestimmten Größe ein Klicken einer Computermaus oder eine Bewegung eines Joysticks. In ähnlicher Weise bewegen in einem für die Steuerung eines Rollstuhls entwickelten Code zwei aufeinanderfolgende Atemzüge den Stuhl nach vorne und zwei aufeinanderfolgende Atemzüge - einer nach außen und einer nach innen - den Stuhl leicht nach links.

Diese Technologie richtet sich an Patienten mit Locked-In-Syndrom, die die Kontrolle über alle Muskeln mit Ausnahme derjenigen um das Auge verloren haben, häufig aufgrund eines Schlaganfalls oder einer anderen Hirnverletzung. Das Blinken von "Ja" oder "Nein" und das Bilden von Wörtern durch Auswählen von Buchstaben, die ihnen von einer Vermittlungsperson präsentiert werden, funktioniert als kostengünstige Kommunikationsform, aber der Prozess ist sehr langsam und umständlich. Als Jean-Dominique Bauby seine Memoiren The Diving Bell und The Butterfly schrieb, brauchte er zwei Minuten, um ein typisches Wort zu diktieren.

Außerdem haben einige eingeschlossene Personen nur eine minimale Augenkontrolle. Eine solche Person, die den Sniff-Controller für die Studie getestet hatte, konnte mit dem Gerät nach ein paar Tagen Übung alle 20 Sekunden mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von einem Buchstaben tippen. Ein anderer Patient, der seit 18 Jahren eingesperrt ist, schrieb mit dem Sniff-Controller, das Gerät sei "bequemer und benutzerfreundlicher" als ein Blickbewegungs-Tracking-Gerät, das er in der Vergangenheit ausprobiert hatte.

Alle 10 querschnittsgelähmten Patienten, die den Sniff-Controller für den Computereinsatz getestet haben, konnten relativ einfach im Internet surfen und Text eingeben. Ein querschnittsgelähmter Mann testete das an einen Rollstuhl angeschlossene Gerät, und mit nur 15 Minuten Übung konnte er auf dem Stuhl navigieren sowie eine nicht behinderte Person. Die nicht deaktivierten Freiwilligen, die das Gerät testeten, konnten es so einfach wie eine Maus oder einen Joystick verwenden, um ein Computerspiel zu spielen.

Aber der Sniff-Controller ist nicht jedermanns Sache. Die Stärke des Schnüffelns hängt von der Position des weichen Gaumens ab, dem Gewebe im hinteren Teil des Mundes, das den Luftstrom durch den Nasengang steuert. Etwa ein Viertel der nicht deaktivierten Freiwilligen, die für die Studie untersucht wurden, hatten nicht genügend Kontrolle über ihren weichen Gaumen, um das Gerät zu verwenden. Ein Sniff-basiertes Interface könnte dennoch eine gute Wahl für assistive Technologien sein, da Sniffing einer der letzten Hirnkontrollpfade ist, die Patienten bei Erkrankungen wie Amyotropher Lateralsklerose (ALS oder Lou Gehrig-Krankheit) verlieren schwere Verletzungen des Gehirns und des Rückenmarks. "Auch wenn Einzelpersonen keine Augenkontrolle haben, können sie dennoch die Kontrolle über den weichen Gaumen haben", sagt Plotkin.

Die Forscher geben zu, dass Brain-Computer-Interfaces (BCIs) die attraktivste Perspektive für Schwerbehinderte sein könnten. Bisher stehen solche Schnittstellen nur einer Handvoll Menschen zur Verfügung, die sie in Forschungszentren testen. Sie sind teuer und schwer zu erlernen, sagt Charles Robinson, Direktor des Zentrums für Rehabilitationstechnik und Wissenschaftstechnologie an der Clarkson University in Potsdam, NY. "BCIs würden für [Patienten] mit einer langfristigen Prognose von mehr als eins funktionieren Jahr ", sagt er. "Sie wären unpraktisch für diejenigen, die noch weniger als ein Jahr vor sich haben."

Verfügbare unterstützende Technologien, wie Zungenkontrolle und Augenverfolgung, sind für bestimmte Bedingungen vorzuziehen, sagt Plotkin, haben aber auch Nachteile. Eye Tracking kostet Zehntausende von Dollar und beinhaltet Videobilder, die bei der Bewegung eines Rollstuhls an Genauigkeit verlieren können. Sip-Puff, der auf den ersten Blick der Schnüffelkontrolle ähnelt, ist nicht für Personen geeignet, die ihren Kopf nicht bewegen können oder künstliche Beatmungsgeräte tragen. Währenddessen kann die Zungenkontrolle die Zungenmuskulatur nach einer Weile lähmen.

Robinson sagt, dass immer noch neue Kommunikations- und Kontrollmethoden für Behinderte erforderlich sind, da es keine einheitliche Technologie gibt. "In der Reha dreht sich alles um Nischen, und es bedarf einer geeigneten Technologie", sagt er. "Einfach ist immer besser. Ich mag die Einfachheit der Schnüffelkontrolle."