"Умные" очки в здравоохранении

Хотя большинство "умных" очков изначально не были ориентированы на медицину, сегодня эти устройства уже были реализованы в нескольких различных медицинских приложениях по разным специальностям. Как правило, такие устройства можно использовать везде, где уже требуется экран или внешний монитор, но на этом применение "умных" очков не заканчивается. Такие очки, работающие как миниатюрные дисплеи, могут быть использованы для самых базовых целей, таких как образование, моделирование, потоковое воспроизведение визуализированных данных (т.е. жизненных показателей, изображений исследований, результатов анализов и т.д.). Они могут применяться для более интерактивных функций, таких как видеозапись и цифровая фото-документация, для телемедицины, теленаставничества и многих других.

Все началось с очков Google Glass, которые, к сожалению, потерпели коммерческое поражение, но породили целую новую отрасль, которая продолжает развиваться и в которой опять нашлось место продукту Google, вернувшимся на рынок в новом облике. Сектор цифрового здравоохранения уже сейчас растет в геометрической прогрессии, и, несомненно, рынок "умных очков" в здравоохранении будет соответственно расти в самом ближайшем будущем. В этом обзоре мы хотим рассказать вам о нескольких возможных применений "умных" очков, которые уже реализованы на практике или только разрабатываются.

Omnifocals

Израильская компания DeepOptics разрабатывает очки Omnifocals с динамическим фокусным расстоянием - с сенсорами, которые измеряют расстояние до объекта и очень точно настраивают очки, чтобы объект был в фокусе. Для этого линзы очков содержат три слоя жидких кристаллов, на которые электроника на базе сенсоров поддает сигнал, за счет чего меняется коэффициент преломления, обеспечивающий оптическую компенсацию, необходимую для "корректировки" зрения в любой ситуации.

Электронные очки обеспечивают очень высокое качество зрения как на близком расстоянии, так и дальнем, что решает проблему миллионов людей в среднем возрасте, которым не надо будет больше сдвигать очки на кончик носа, чтобы посмотреть вдаль.

Израильская технология обеспечивает очень высокую степень прозрачности очков и возможность не менять очки при ухудшении зрения.

Vuzix

Американская компания Vuzix совместно с голландской фирмой 1Minuut Innovation разработала решение для малоподвижных пациентов, позволяющее им в реальном времени испытывать ощущения, полученные из окружающей жизни. Система состоит из "умных" очков Vuzix M300 и приложения 1Minuut Genzõ, и предоставляет пациентам, прикованным к кровати или не способным выйти из своего дома, возможность смотреть на мир глазами другого человека, который носит такие очки. Это же решение может использоваться в телемедицине, в частности, врач может осматривать пациента удаленно и одновременно советовать человеку, которые использует очки Vuzix, как ему необходимо поступать.

"Умные" очки Vuzix содержат камеру и микрофон. С помощью сопутствующего приложения пользователь очков может "вживую" вести вещание, передавая "картинку" и звук всего того, что его окружает. Малоподвижный пациент, в свою очередь, может видеть этот видеопоток на своем телефоне или планшете, что предоставляет ему возможность хотя частично принимать участие в жизни своего "оператора". Список возможных впечатлений, которые можно получить, очень велик, и это может быть прогулка в зоопарк, встреча с родственниками или поездка в лес за грибами.

Приложение Genzõ позволяет безопасно и просто общаться в чате или звонить по видеосвязи. Кроме того, приложение может использоваться для вызова изображений и, таким образом, обеспечивать удаленный доступ к экспертным знаниям.

Эти же очки разработчики предназначают для использования в телемедицине. С их помощью врач на месте может получать интерактивную медицинскую обратную связь от экспертов в режиме реального времени, одновременно реагируя на обратную связь при выполнении медицинской процедуры. Полезны будут эти очки и в "Скорой помощи" на пути в больницу. Теперь парамедик может напрямую обращаться к врачу в больнице, не делая паузы в уходе за пациентом. Подобное сотрудничество еще до прибытия в больницу может спасти жизни.

Такие очки очень полезны для персонала, осуществляющего уход за больными людьми. Во время сеанса связи для получения консультации пользователь может продолжать выполнять свои ежедневные (уход за больными) действия, в то время как его руки остаются свободными.

Glabella

Специалисты компании Microsoft разрабатывают очки, получившие название Glabella, которые будут иметь интегрированные оптические сенсоры для измерения пульсовой волны* в трех точках на лице. Измерения будут осуществляться в непрерывном режиме, а данные будут сохраняться в устройстве и сопутствующем приложении, связь с которым будет осуществляться с помощью встроенного в очки коммуникационного блока.

Кроме этого, очки содержат инерционные сенсоры, позволяющие корректировать результаты с учетом движений головы, и процессорный модуль, который обеспечивает возможность сравнивать данные непрерывно измеряемой пульсовой волны для определения времени транзита пульса у пациента - интервала времени между моментом, когда кровь выбрасывается из сердца, и моментами, когда она достигает трех точек измерения. Такое измерение позволяет оценивать и контролировать кратковременное поведение систолического давления человека.

Emteq

Компании Emteq и audEERING совместно разрабатывают устройство в виде очков, которое использует технологии отслеживания выражения лица и анализа голоса с целью мониторинга "ключевых физических индикаторов" болезни Паркинсона.

Emteq отвечает за встраиваемые в очки сенсоры, способные отслеживать выражение лица пользователя, которые затем интерпретируются с помощью алгоритма искусственного интеллекта с целью измерения эмоциональной реакции. В свою очередь audEERING специализируется на разработке решений аудио-анализа, которые используют технологии глубокого обучения для определения эмоционального состояния говорящего.

Эти "умные" очки объединяют в себе технологию отслеживания эмоций Emteq с программной моделью на основе искусственного интеллекта audEERING, способной обнаруживать изменения в голосе, ассоциируемые с болезнью Паркинсона. Система на основе алгоритма машинного обучения будет запрограммирована, чтобы идентифицировать комбинации голосовых характеристик или изменений в голосе пользователя, которые будут свидетельствовать о развитии неврологического расстройства. Разработчики надеются, что очки будут "отлавливать" аномалии в голосе, характерные для болезни Паркинсона, которые другим способом трудно зарегистрировать.

OrCam

Устройство OrCam MyEye 2, оснащенное камерой и динамиком, может с помощью магнитного крепления устанавливаться на любых очках и озвучивать любой текст, на который пользователь указывает пальцем. Эта система также распознает лица людей, которые попали в поле зрения камеры. Беспроводная, легкая и компактная камера размером с палец и весом менее 30 граммов следит за жестом или взглядом пользователя, мгновенно идентифицирует этикетки продуктов, банкноты, сообщает дату и время.

Человек получает информацию от устройства с помощью наушников на базе костной проводимости, впрочем, MyEye 2 могут через Bluetooth подключаться и к любому другому звуковоспроизводящему устройству, имеющему такой же интерфейс. Работа устройства не зависит от наличия сети: датчики с низким энергопотреблением питаются от портативного встроенного аккумулятора.

Устройство использует приложение на смартфоне, которое анализирует лица, голоса, окружающие знаки, вывески и звуки. Но может функционировать и без сопряжения с телефоном, поскольку вся обработка происходит на самом устройстве.

asEars

Японские специалисты из Токийского университета разработали прототип очков, которые страдающие односторонней тугоухостью люди могут использовать для компенсации своей проблемы. Базовая функциональность asEars такая же, как и у некоторых слуховых аппаратов: улавливает звук под углом, при котором Вы не можете хорошо слышать, а затем передает его на другую сторону.

Эти высокотехнологичные очки, получившие название asEars, содержат два миниатюрных микрофона в верхней части оправы со стороны с нарушенным слухом. Этот микрофон соединен с интегрированным в очки модулем обработки звука, который помогает определить, с какого направления идет звук, а также отфильтровывает внешние шумы. Звук затем передается через преобразователь, встроенный в дужку очков рядом с работающим ухом, методом костной проводимости.

Технология при этом собирает звук только со стороны ослабленного уха.

Поскольку звук, предаваемый динамиком костной проводимости, также возвращается в микрофон, создавая громкие помехи, колебания и эхо, то для подавления этого эффекта используется адаптивная технология отмены обратной связи.

Питание устройства осуществляется с помощью сверхтонкой LiPo-батареи.

ICI Vision

Израильская компания ICI Vision разрабатывает очки, предназначенные для слабовидящих людей и позволяющие видеть то, что скрыто за "слепыми пятнами", вызванными заболеваниями сетчатки глаз. Это устройство в своей работе использует алгоритмы искусственного интеллекта и снабжено небольшой камерой, специально разработанным программным обеспечением, отслеживающим движения глаз, и проекционной технологией, позволяющей перенаправлять изображение на здоровые части сетчатки глаз пациента. Подобная система, по словам разработчиков, существенно улучшает зрение в реальном времени.

При работе система производит анализ уникальных повреждений сетчатки пользователя, что позволяет затем проецировать оптимизированное для слабовидящего человека изображение на здоровую часть сетчатки. При этом устройство автоматически сопрягает соответствующие алгоритмы обработки изображения с нужным сценарием для максимизации общего восприятия изображения.

Relúmĭno

Очень похожие очки разработала компания Samsung. Очки Relúmĭno и соответствующее приложение были разработаны, чтобы помочь слабовидящим людям, причем более удобным и незаметным для окружающих способом. Устройство работает, используя вычислительные возможности смартфона и его батарею, что позволило сделать Relúmĭno легкими и удобными для ношения. Смартфон обрабатывает изображение, получаемое с помощью камеры очков, и возвращает обработанное и "обогащенное" видео в дисплей Relúmĭno, что обеспечивает более четкое зрение для пользователя.

Project Genesis

Устройство под кодовым названием Project Genesis выглядят как обычные, причем очень стильные очки Marchon, но при этом их оправа получила встроенный акселерометр, гироскоп, магнитометр, аккумулятор и модуль Bluetooth для связи со смартфоном. Устройство автоматически синхронизируется с приложением на смартфоне, которое позволяет посмотреть данные по количеству шагов, затраченным калориям, пройденному расстоянию и времени активности. Движения головы пользователя автоматически отфильтровываются и не сказываются на точности измерений.

Разработанный на сегодняшний день прототип очков работает на одном заряде аккумулятора четыре дня, а зарядка осуществляется с помощью магнитного адаптера, который крепится к двум контактным площадкам на внутренней стороне оправы.

В настоящее время разрабатывается следующая версия устройства, которое использует различные форм-факторы и получает дополнительную информацию из тех же данных. Например, алгоритм приложения может проанализировать осанку и походку человека, используя те же стандартные датчики. Кроме того, планируется встроить в очки световую технологию контроля частоты сердцебиения и датчик пота, измеряющий проводимость кожи для оценки уровня стресса.

Продаваться очки Project Genesis будут в магазинах Marchon Eyewear среди привычного ассортимента оправ компании.

* Пульсовая волна — распространяющаяся по артериям волна повышенного давления, вызванная выбросом крови из левого желудочка сердца в период систолы. Распространяясь от аорты до капилляров, пульсовая волна затухает.