Assistive technology for the physically impaired

Abstract

Nevrologiske sykdommer som slag, ryggmargsskade, nevrodegenerative sykdommer og medfødte nevrologiske lidelser er viktige årsaker til funksjonsnedsettelse på verdensbasis, og de som rammes lever med et vidt spenn av motoriske utfall. Disse utfallene kan ha svært negativ virkning på pasientenes funksjon i dagliglivet, samt deres livskvalitet. Hjelpemidler kan erstatte slike funksjonstap, og det finnes en rekke hjelpemidler som kan bidra til forflytning, interaksjon med omgivelser, egenomsorg, kommunikasjon og datamaskintilgang. På samme vis finnes et utvalg av kontrollsystemer for å bruke disse hjelpemidlene; alt fra konvensjonelle mekaniske brytere og "joysticker" til systemer som registrerer øyebevegelser ellermtungebevegelser, samt såkalte hjerne-maskingrensesnitt. I dette sammendraget systematiseres og oppsummeres tilgjengelig hjelpemiddelteknologi og kontrollsystemer, i tillegg til forskning innenfor dette feltet i løpet av en 20-årsperiode basert på litteratursøk i relevante databaser og intervjuer utført med yrkesutøvere som er involvert i utvikling og anordning av hjelpemidler. De mest utbredte hjelpemidlene og kontrollmekanismene har vært i bruk i flere tiår og er ikke under noen omfattende videreutvikling. Evidensen for nyere teknologier er ofte begrenset til studier med få deltakere, og i andre tilfeller er teknologien utprøvd på friske deltakere som kan tenkes å ikke være representative for målgruppen. Dette gjelder spesielt teknologien som er tiltenkt pasientene med mest omfattende funksjonsnedsettelse. I tidsperioden omfattet av litteratursøket later det til at hjerne-maskingrensesnitt mottar mest oppmerksomhet i forskningsmiljøene. Kunstig intelligens, maskinlæring og trådløsteknologi er stadig viktigere for hjelpemiddelfeltet.

Neurological diseases such as stroke, spinal cord injury, neurodegenerative diseases and congenital neurological disorders are major causes of disability worldwide, and those afflicted live with a wide range of debilitating motor function impairments. These impairments can have a profound negative effect on patients’ daily function and quality of life. Assistive technology can alleviate such loss of function, and a multitude of devices are commercially available which aid in locomotion, environment interaction and manipulation, self-care, communication and computer access. Similarly, a variety of control systems can be used to operate such technology, ranging from conventional mechanical switches and joysticks to more specialized input modalities such as eye movement tracking, tongue interfaces and brain-computer interfaces. This review systematizes and summarizes the assistive technology and control systems presently available, as well as research efforts in the field over a 20-year period, based on literature searches in relevant databases and interviews conducted with professionals involved in the development and ordination of assistive technology. The most widely used assistive devices and control mechanisms have been used successfully for decades, and are not undergoing significant revision or development. The evidence base for novel technologies is usually limited to studies with few participants, or the devices are tested on healthy participants who might not be representative of potential users. This particularly applies to technology suited for the most severely disabled patients. Throughout the specified period, it appears brain-computer interfaces receive the most attention from the research community, and broader commercialization of this technology may be imminent. Artificial intelligence, machine learning and wireless technology are seeing increased implementation in the realm of assistive technology.