Háttér

Tíz évvel ezelőtt Benjamin Choit lenyűgözte egy agyvezérelt protéziskarral kapcsolatos dokumentumfilm. A technológia elbűvölte, de az eszköz magas költsége és invazív jellege aggasztotta.

Inspiráció és innováció

Amikor 2020-ban kitört a világjárvány, a tizedik osztályos Choi sok szabadidejéhez jutott. Évekkel korábban látott dokumentumfilm hatására úgy döntött, készít egy kevésbé invazív és megfizethetőbb protéziskart.

Nővére 3D-s nyomtatóját és némi horgászzsinórt használva Choi önállóan megtervezte és elkészítette robotkarjának első verzióját. A mozgások vezérléséhez agyhullám-adatokat és fejmozdulatokat használt.

Fejlesztések és finomítások

Több mint hetvenöt tervezési iteráció után Choi protéziskarja ma már mérnöki minőségű anyagokból készült, és mesterséges intelligencia (AI) vezérli. Egy algoritmust használ, amely értelmezi a felhasználó agyhullámait, így lehetővé téve számukra, hogy gondolataikkal irányítsák a kart.

A kar gyártási költsége körülbelül 300 dollár, ami töredéke más fejlett protézisek költségének. Elektroencefalografiát (EEG) használ annak elkerülése érdekében, hogy invazív agyműtétre legyen szükség.

AI és gépi tanulás

Choi mesterséges intelligencia modellje, amely a protéziskarba van beágyazva, megfejti az agyhullám-adatokat, és a felhasználó szándékolt mozgásainak előrejelzéseibe alakítja azokat. A kar reagál a fejmozdulatokra és a szándékos pislogásokra is.

Az AI-modell létrehozásához Choi felnőtt önkéntesekkel dolgozott, akiknek összegyűjtötte az agyhullám-adatait, és megtanította a modellt, hogy különbséget tegyen a különböző agyi jelek között. A modell folyamatosan tanul a felhasználó agyhullámaiból, és idővel javítja pontosságát.

Hatás és potenciál

Choi találmánya elismerést és díjakat hozott neki, többek között a Regeneron Science Talent Search legjobb 40 döntőse közé is bekerült. Megvan a lehetősége, hogy forradalmasítsa a protézisek és segédeszközök területét.

Alkalmazások a protéziseken túl

Choi úgy véli, hogy agyhullám-értelmező algoritmusa a protéziseken túli alkalmazásokkal is rendelkezhet. Használható kerekes székek, segédeszközök és kommunikációs eszközök vezérlésére olyan betegek számára, akik ALS-ben szenvednek.

Jövőbeli tervek

Choi tervei szerint mérnöki tanulmányokat folytat az egyetemen, és továbbfejleszti protéziskarját. Célja, hogy klinikai vizsgálatokat végezzen olyan betegekkel, akik felső végtagjaikat veszítették el, és feltárja az algoritmus más alkalmazási területeit.

Következtetés

Benjamin Choi agyvezérelt protéziskarja az innováció, a mérnöki munka és az emberi szellem erejének bizonyítéka. Alacsony költsége, nem invazív jellege és lehetséges alkalmazási területei ígéretes megoldást jelentenek az amputáltak és a fogyatékkal élők számára.