Rehabilitační inženýrství - PDSB024

• Anglický název: Rehabilitation Engineering
• Zajišťuje: Vědecké oddělení (51-100200)
• Fakulta: Fakulta tělesné výchovy a sportu
• Platnost: od 2021
• Semestr: zimní
• Body: 1
• E-Kredity: 0
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
• Rozsah, examinace: zimní s.:20/8, Zk [HS]
• Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Poznámka: předmět je určen pouze pro doktorandy; povolen pro zápis po webu
• Garant: Ing. Patrik Kutílek, Ph.D.

Anotace

Poslední úprava: Mgr. Vladimír Hojka, Ph.D. (04.11.2019)

Předmět nabízí přehlednou informaci o možnostech využití moderních technologií v oblasti rehabilitačních pomůcek pro osoby se specifickými potřebami. Pozornost je věnována technickým aspektům konstrukce takových zařízení i perspektivám dalšího vývoje s využitím výsledků moderních disciplín (např. robotika, umělá inteligence) a s přihlédnutím k medicínské problematice nejčastějších druhů postižení či poruch.

Sylabus

Poslední úprava: Mgr. Vladimír Hojka, Ph.D. (04.11.2019)

Obsah přednášek: 1. Rozdělení rehabilitačních pomůcek, přehled aktuálních řešení v oblasti rehabilitačních technologií, kompenzačních pomůcek a telemedicíny. Standardy, doporučení a předpisy pro vývoj technologií používaných uživateli s postižením. 2. Základní technické konstrukční prvky používané v bytových a pracovních prostorech a automobilech pro hendikepované. Bezbariérové prostory. Programová prostředí pro design prostor pro hendikepované. Možnosti využití informačních a komunikačních technologií pro sociální péči. 3. Pomůcky v diagnostice a rehabilitaci pohybového aparátu. MoCap systémy. Konstrukce inerciálních a kamerových systémů záznamu pohybu použitých v praxi. Konstrukce siloměrných a tlakoměrných plošin, koberců a vložek. Měření a hodnocení kinematiky a dynamiky pohybu těla. 4. Motorické postižení a využití speciálních technologií. Rozdělení motorických postižení. Kompenzační pomůcky pro osoby s motorickým postižením, rozdělení. Metody volby kompenzačních pomůcek. Komunikace s počítačem prostřednictvím očních pohybů. Robot jako jedna ze složek pečovatelských služeb. Adjuvatika, pomůcky pro usnadnění osobní mobility. Konstrukce a výroba berlí, speciálních lůžek, chodítek, zvedáků a invalidních vozíků. Mechatronické systémy pomůcek pro usnadnění mobility. 5. Končetinové protézy a jejich rozdělení. Amputační schéma. Konstrukce protéz. Protetometrie, snímání sádrového negativu. Konstrukce protéz horních končetin. Konstrukce protéz dolních končetin. Systémy chytrých končetinových protéz. Pohonné a senzorové podsystémy protetických pomůcek. Ortézy a jejich rozdělení. Konstrukce ortéz. Ortézy končetinové, ortoprotézy, ortézy trupové. Technika výroby protéz a ortéz. Pohonné a senzorové podsystémy chytrých ortéz. 6. Problematika kognitivních poruch (např. poruchy komunikace, učení či paměti) a možnosti technické podpory při jejich řešení. Zjednodušené ovladače a další speciální pomůcky pro podporu samostatnosti. 7. Umělé orgány a náhrady tkání, Zrakové postižení, zrakové vady, optické a optoelektronické pomůcky. Sluchové vady a komunikace neslyšících. Kochleární implantáty. Biofeedback. Možnosti využití počítačových her či jiných motivačních nástrojů pro zvýšení informovanosti a zodpovědnosti pacienta. Metody a principy využité v technologiích biofeedback. 8. Architektura dohledových systémů - definice, principy, související etické problémy, otázky bezpečnosti. IoT, AAL a specializované služby pro seniory. Telemedicína a telerehabilitace. Monitorování dodržování lékařských doporučení. Technologie v roli společníka či rádce. Možnosti využití produktů vybavených umělou inteligencí pro podporu samostatnosti uživatele. Principy a možnosti využití konverzačních a dialogových systémů. 9. Rozhraní mozek - počítač (BCI, brain-gate systém), principy a omezení. Další výhledy do budoucnosti, principy funkce některých produktů nahrazujících smysly. 10. Presentace samostatné závěrečné práce. Obsah blokových laboratorních cvičení: 1. Studium kinematiky a dynamiky pohybu částí protetických náhrad v rámci konstrukčního návrhu využitím akcelerometrického systému. Metody zpracování pohybových dat a jejich kvantitativní hodnocení pomocí výpočetní techniky 2. Studium silových a momentových účinků svalově kosterního systému využitím měřičů síl. Studium mechanických vlastností biologických tkání využitím zkušebního trhacího stroje.

Studijní opory

Poslední úprava: Mgr. Vladimír Hojka, Ph.D. (04.11.2019)

Vybrané kapitoly z následujících zdrojů:

Povinná literatura:

[1] Cook A.M, Miller J.: Assitive Technologies. Principles and Practice, Mosby Elsevier 2008

[2] Tomandl, J., Šestáková, I.: Architektonické řešení prostředí pro osoby s Parkinsonovou nemocí, FA ČVUT 2014

[3] Kutílek, P., Žižka, A. Vybrané kapitoly z experimentální biomechaniky. 1. Vydání.Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2012, 165 s.,

Doporučená literatura:

[4] Živčák J. a kol., Základy bioniky a biomechaniky, Prešov : ManaCon, 2004, ISBN 80-89040-25-X.

[5] Kutílek P., Žižka A., Poušek L.: Praktika z rehabilitačního inženýrství, protetiky-ortotiky a biomechaniky, skripta, ČVUT, 2010.