Ontwikkeling van biomechanische algoritmen voor evaluatie van menselijke gezondheid en van een businessplan voor een serviceplatform voor CHaT (Center of Health and Technology).

Samenleving 5.0 is een visie waarin opkomende technologieën worden gebruikt als hulpmiddel in de gezondheid. In Geneeskunde 4.0 is smart health nodig voor innovatie. Het multidisciplinaire interfacultaire instituut CHaT, Centre for Health and Technology, heeft al meer dan tien jaar ervaring in methoden en algoritmen die zijn ontwikkeld met behulp van opto-elektronische, op markers gebaseerde meetsystemen voor biomechanische bewegings- en ganganalyses. Het belangrijkste nadeel van deze optische technologie is het gebruik van passieve markers, omdat het tijdrovend is om de markers op het skelet van de persoon te plaatsen. Bovendien komen occlusies vaak voor aangezien elke marker op elk moment door ten minste 2 camera's moet kunnen worden waargenomen om correct te worden geïnterpoleerd. Om hier een oplossing voor te bieden, werd onlangs door CHaT een nieuw 4D4A scan lab (4D scanner for Accelerating Advanced motion Analysis and Application) geïnstalleerd dat uniek is in de wereld met als doel grenzen te verleggen in Geneeskunde 4.0, en de Universiteit Antwerpen te verheffen tot een van de topuniversiteiten ter wereld voor Human Modelling and Simulation in Medicine. Het 4D4A scan lab biedt de mogelijkheid om in 4D (3D + tijd) het menselijk lichaam vast te leggen zonder het gebruik van markers, waardoor er ook geen nauw contact meer vereist is. Dit biedt enkele opportuniteiten zoals meten in COVID-tijd en een vrije natuurlijke beweging van de testpersoon. Met een nauwkeurigheid van minder dan 1 mm worden 178 3D-beelden per seconde opgenomen en automatisch verwerkt. Bovendien kan het 4D4A scan lab schaarse skeletbewegingen en statische 3D-geometrische informatie uitbreiden tot nauwkeurige nieuwe dynamische 4D-lichaamsmetingen zoals arm- of buikomtrek in functie van de tijd. Hierdoor zijn nu nieuwe toepassingen mogelijk, niet alleen in fundamenteel of klinisch onderzoek, bijvoorbeeld monitoring van balans en gang bij patiënten met een beroerte, maar ook in tal van industriële sectoren, zoals biomedische ingenieurstechnieken en industriële ergonomie. Vooraleer het 4D4A scan lab kan aangeboden worden als service aan de industrie, ziekenhuizen en onderzoeksinstellingen, moeten er nog een aantal bottlenecks aangepakt worden: 1) Initialisatie in 4D4A scan lab: voorbereiding, coördinatie en algemeen beheer van de activiteiten van het 4D4A Lab; 2) Gelijktijdige 4D-bewegingsregistratie en reconstructie van 4D digitale modellering van de menselijke vorm, complexe geometrie, synchronisatie van zacht weefsel met verschillende apparaten; 3) Biomechanische en ergonomische analyse van 4D dynamische lichaamsmaten door het ontwikkelen van op maat gemaakte algoritmen voor het verwerken van scripts en formaten om te visualiseren en te analyseren met gratis softwarepakketten zoals Blender (blender.org) en OpenSim (simtk.org/projects/opensim); 4) Validatie van de ontwikkelde algoritmen, protocollen, producten en apparaten zodat die voldoen aan de specifieke vraag van de industrie; 5) Ontwikkeling van een businessplan voor toekomstige oprichting van een serviceplatform voor CHaT (Center of Health and Technology) om zo de 4D hightech kennis om te zetten in een serviceplatform, dat nieuwe samenwerkingen aangaat die resulteren in diensten, patenten en spin-offs.

Trefwoorden:MOTORISCHE CONTROLE, 4D BEELDVERWERKING, BIOMECHANICA, REHABILITATIETECHNOLOGIE

Disciplines:Sensoren, biosensoren en slimme sensoren niet elders geclassificeerd, Revalidatiewetenschappen, Medische beeldvorming en therapie niet elders geclassificeerd, Motorische controle, Fysiotherapie, Ontwikkeling van bio-informatica software, tools en databases, Biomechanica niet elders geclassificeerd