Trang chủ Công nghệ & Ứng dụng Công nghệ & Ứng dụng Kiểm tra thực tế ảo phát hiện những chấn động có hại tiềm ẩn

Kiểm tra thực tế ảo phát hiện những chấn động có hại tiềm ẩn

Mùa giải bóng bầu dục tại nước Mỹ bắt đầu vào mùa thu hàng năm. Các cầu thủ của bộ môn này thường xuyên phải chịu những cú va chạm có lực tương đương với những cú tông xe. Chính vì thế họ luôn được vinh danh với khả năng “chịu đựng và phục hồi” của mình.

Kiểm tra bằng thực tế ảo: để chẩn đoán các chấn thương của vận động viên, các nhà khoa học sẽ đo các chuyển động và sóng nào tương ứng với các tình huống ảo

Tuy nhiên những chấn động không tốt do những va chạm như vậy không phải là không thường xuyên xảy ra, và những nghiên cứu mới đây cho thấy kể cả khi các cầu thủ không có triệu chứng gì và vượt qua các bài kiểm tra chức năng tổng thể, bộ não của họ vẫn có khả năng chưa phục hồi hoàn toàn và điều đó có thể là nguyên nhân dẫn tới những tổn thương sau này.
Một nghiên cứu đang tiến hành tại trường Đại Học bang Pennsylvania (Pennsylvania State University) nhắm tới việc tạo ra một hệ thống điện não đồ đáng tin cậy để đánh giá xem liệu một vận động viên có thể quay lại trận đấu hay phải ngồi trên băng ghế dự bị hoặc thậm chí kết thúc sự nghiệp cầu thủ.
Giai đoạn đầu của cuộc nghiên cứu - được đề cập đến trong tạp chí IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering (tạm dịch “Tạp chí IEEE chuyên môn về mạng thần kinh và kỹ thuật phục hồi chức năng”) - có 61 cầu thủ bóng đá, bóng bầu dục và rugby tại bang Pennsylvania được kiểm tra; 30 trong số họ được lựa chọn bởi vì họ từng gặp những va chạm mạnh 30 ngày trước khi tham gia vào quá trình nghiên cứu, những người này sau đó đã được kết luận là đã hoàn toàn có thể quay lại tiếp tục sự nghiệp của họ (việc chẩn đoán diễn ra trước khi nghiên cứu được thực hiện). Mỗi một đối tượng được kết nối với một máy điện não đồ thông qua 19 điện cực gắn trên da đầu và vành tai. Các đối tượng sau đó được yêu cầu đứng trên một bục có gắn các cảm biến rải rác trên bề mặt. Các cảm biến này có chắc năng ghi lại những sự thay đổi về phân bố áp lực tại lòng bàn chân. Ba mặt xung quanh bục là các mà hình video tạo ra một môi trường ảo xung quanh đối tượng thí nghiệm.
Một máy tính chạy một phần mềm độc quyền chuyên dụng ghi và đồng bộ hóa những phản ứng thần kinh và phản ứng cơ bắp đối với một môi trường đồ họa thực tế ảo. Môi trường đồ họa này được thiết kế sao cho người tham gia có cảm giác họ đang ở trong một tình huống kích thích các phản ứng cơ bắp - ví dụ như đạp xe đạp hay tham dự một cuộc chơi ném bóng tuyết.
Để hoàn thành thí nghiệm này còn cần thêm một nhóm các đối tượng khác. Nhòm này bao gồm các vận động viên khỏe mạnh chưa từng phải chịu các chấn động có hại trong quá khứ. Các vận động viên này hầu như thực hiện các phản ứng đúng như mong đợi khi ở trong môi trường thực tế ảo với các tình huống đòi hỏi các phản ứng tổ hợp phức tạp sử dụng nhiều bộ phận cơ thể, và dạng sóng não của các vận động viên này là bình thường. Sử dụng dữ liệu tham chiếu từ những vận động viên này, hệ thống trở nên rất nhanh nhạy trong việc xác định những vận động viên từng gặp phải các chấn động có hại trước đây do các vận động viên này có thời gian phản ứng chậm hơn và các phản ứng của cơ thể họ là bất thường như sử dụng quá ít hay quá nhiều lực. Gần như trong 97 phần trăm thời gian, những sự bất thường trong các vận động tổ hợp này tương ứng với những sự khác biệt được phát hiện thấy trong dạng sóng não được ghi trong quá trình thực hiện thí nghiệm của các vận động viên so với dạng sóng được ghi ngay khi bắt đầu mùa giải của họ.
Theo viện sĩ thông tấn Richard L. Tutwiler cho biết, các nghiên cứu viên của trường Đại Học bang Pennsylvania đang cải tiến kỹ thuật và tập hợp một ngân hàng dự liệu mà theo họ là đủ lớn để có thể tạo ra một công cụ chẩn đoán bộ não đáng tin cậy trong vòng hai năm. Ông nói: “Hy vọng rằng chúng ta sẽ tạo ra được các bộ thiết bị ghi xung điện xách tay gọn nhẹ. Với chúng, các vận động viên có thể được tiến hành kiểm tra ngay khi họ rời sân đấu”.
Stefan Duma, giám đốc Trung Tâm Chấn Thương Sinh Cơ Học thuộc trường Đại Học Bách Khoa Virginia (Virginia Polytechnic Universitys Center for Injury Biomechanics), đồng thời là trưởng nhóm nghiên cứu của chương trình Chẩn Đoán Va Chạm Trực Diện Từ Xa (Head Impact Telemetry - HIT) rất tán thưởng sự nỗ lực của các nghiên cứu viên trường Đại Học bang Pennsylvania. Hệ thống HIT - được phát triển bởi các nghiên cứu viên tại Simbex, Lebanon, N.H., trường Đại Học Brown và Virginia Tech - sử dụng các mụ đội đầu có gắn cảm biến để đo lực của các va chạm. Sau đó nó sẽ cảnh báo các huấn luyện viên và cầu thủ khi các va chạm này có vẻ sẽ dẫn đến các chấn động có hại. Việc cảnh báo này dựa trên cơ sở dữ liệu bao gồm hơn 30000 va chạm được ghi lại. [Xem “Helmets Sense the Hard Knocks,” IEEE Spectrum, tháng 10, 2007].
Jeffrey Chu, giám đốc kỹ thuật của Simbex cho biết các bài kiểm tra của trường Đại Học bang Pennsylvania và HIT là những công nghệ bổ sung cho nhau. Ông nói: “HIT cung cấp cho các nhân viên ý tế ngoài sân một công cụ đắc dụng để từ đó họ có thể tập trung để ý vào các vận động viên có vẻ đang chịu đựng những chấn thương não. Một thiết bị dựa trên điện não đồ hay bất kỳ một công cụ chẩn đoán nào khác sẽ từ đấy xác định mức độ của chấn thương”.
Lê Huy Phương
(Theo http://www.spectrum.ieee.org/sep08/6612)

Số 101 (1+2/2009)♦Tự động hóa ngày nay

 


Newer news items:
Older news items:

 

Hỗ trợ online

Hỗ trợ Web
Mr Phương: 0988906030

Nhà tài trợ


Liên kết & Quảng cáo

 
 

 




 


 



Sửa biến tần

Mới cập nhật

Tìm kiếm

Quảng cáo&Liên kết