Το έργο Smart Insole

• Ελληνικό Μεσογειακό Πανεπιστήμιο – Ηράκλειο
• Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας, Ινστιτούτο Ηλεκτρονικής Δομής και Λέιζερ – Ηράκλειο
• Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών, Μονάδα Ιατρικής Τεχνολογίας και Ευφυών Πληροφοριακών Συστημάτων – Ιωάννινα
• ΠΡΙΣΜΑ Ηλεκτρονικά –  Αλεξανδρούπολη
• PD Neurotechnology Limited – Ιωάννινα
• ΠΑΛΛΑΔΙΟΝ Κέντρο Αποκατάστασης και Αποθεραπείας – Τρίπολη

Η βασική ιδέα του έργου είναι να σχεδιάσει και να κατασκευάσει μια έξυπνη, φορετή εσωτερική σόλα (Smart Insole) με ενσωματωμένους αισθητήρες πίεσης, άλλα μικροηλεκτρονικά στοιχεία ανίχνευσης και συσκευές επικοινωνίας για να αντιμετωπίσει την πρόκληση της αποτελεσματικής παρακολούθησης της βάδισης στην πραγματική ζωή. Αυτή η φορητή σόλα βασίζεται σε ένα εύκαμπτο πιεζοηλεκτρικό στρώμα, με εντελώς διαφορετική αρχιτεκτονική σε σύγκριση με τις διεθνώς διαθέσιμες τεχνολογίες. Το στρώμα αποτελείται από ένα πολυμερές υλικό με ενσωματωμένες πιεζοηλεκτρικές νιφάδες, μια μονάδα μέτρησης αδράνειας που περιλαμβάνει ένα τριαξονικό επιταχυνσιόμετρο, γυροσκόπιο και μαγνητόμετρο για την καταγραφή των χαρακτηριστικών βάδισης σε κίνηση.

Με βάση τα υπάρχοντα εργαστηριακά δεδομένα από τα αρχικά στάδια κατασκευής του αισθητήρα, ελέγχοντας το μέγεθος της πιεζοηλεκτρικής κυψέλης και το πάχος του στρώματος, είναι δυνατός ο έλεγχος της ευαισθησίας του συστήματος. Η εφαρμογή δύναμης στο στρώμα δημιουργεί μια διαφορά δυναμικού σε όλο το υλικό, διαφορετική για κάθε κυψέλη – ανάλογα με την πίεση σε αυτό το σημείο. Με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να χαρτογραφήσουμε με ακρίβεια τις πιέσεις που ασκούνται κατά μήκος και πλάτος του πέλματος, τα μοτίβα κίνησης και τη μορφολογία βαδίσματος γενικά, μεταφέροντας αυτές τις πληροφορίες με ασύρματο τρόπο για ανάλυση σε κατάλληλα υπολογιστικά συστήματα. Ταυτόχρονα, το συνοδευτικό λογισμικό θα παρέχει εύχρηστα εργαλεία για ανάλυση και οπτικοποίηση των πολύπλοκων δεδομένων βάδισης. Επίσης, είναι ελαφρύ, λεπτό και άνετο στη χρήση, παρέχοντας έναν διακριτικό τρόπο εκτέλεσης συνεχούς, διακριτικής παρακολούθησης βάδισης. Επιπλέον, μια εφαρμογή κινητού θα εμφανίζει τα δεδομένα του αισθητήρα σε πραγματικό χρόνο μέσω σύνδεσης χαμηλής ενέργειας Bluetooth. Το έργο στοχεύει επίσης στην ανάπτυξη εξειδικευμένων υπηρεσιών παρακολούθησης ασθενών/πολίτη που καθίστανται εφικτές από τη συσκευή Smart Insole. Οι υπηρεσίες αυτές απευθύνονται σε συγκεκριμένες αλλά μεγάλες πληθυσμιακές ομάδες.

Τα κύρια καινοτόμα χαρακτηριστικά του έργου είναι: α) η ανάπτυξη μίας φορέσιμης συσκευής βασισμένης σε μια νέα αρχιτεκτονική, σε σύγκριση με τις υπάρχουσες προσεγγίσεις, όσον αφορά την ευαισθησία και το κόστος. β) την ανάπτυξη προηγμένων αλγορίθμων επεξεργασίας χωροχρονικού σήματος και γ) την ανάπτυξη και εφαρμογή καινοτόμων μεθόδων μηχανικής μάθησης για ακριβή ανάλυση του βαδίσματος και της μορφολογίας του. Αυτές οι καινοτομίες θα αποτελέσουν τη βάση για το σχεδιασμό νέων υπηρεσιών για την έγκαιρη διάγνωση συγκεκριμένων παθολογικών καταστάσεων, την παρακολούθηση της ανάπτυξής τους και την αξιολόγηση της χρήσης φορητών πλατφορμών αισθητήρων ως κλινικών διαγνωστικών εργαλείων.