TR2022012723A1 - Evde akıllı yaşlı bakım sistemi. - Google Patents

Abstract

Buluş, yapay zekâ ve görüntü işleme teknolojileri kullanılarak rehabilitasyona ihtiyacı olan bireylerin yapması gereken egzersizlerin yaptırılmasını ve takip edilmesini sağlayan bir evde yaşlı bakım sistemi ile ilgilidir. Buluş özellikle, rehabilitasyona ihtiyacı olan, palyatif bakıma ihtiyaç duyan, yatağa bağlı, evden dışarı çıkamayan veya çıkmakta zorluk yaşayan bireylere yönelik kişiye özel egzersiz programları oluşturarak bakım kalitesinin ve etki seviyesinin artırılması için geliştirilen bir sistem ve yöntem ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME EVDE AKILLI YASLI BAKIM SISTEMI Bulusun ilgili oldugu teknik alan: Bulus, yapay zekâ ve görüntü isleme teknolojileri kullanilarak rehabilitasyona ihtiyaci olan bireylerin yapmasi gereken egzersizlerin yaptirilmasini ve takip edilmesini saglayan bir evde yasli bakim sistemi ile ilgilidir. Bulus özellikle, rehabilitasyona ihtiyaci olan, palyatif bakima ihtiyaç duyan, yataga bagli, evden disari çikamayan veya çikmakta zorluk yasayan bireylere yönelik kisiye özel egzersiz programlari olusturarak bakim kalitesinin ve etki seviyesinin artirilmasi için gelistirilen bir sistem ve yöntem ile ilgilidir. Teknigin bilinen durumu: Yasli nüfusu günümüz dünyasinda hizla artmaktadir. Özellikle gelismis ülkelerde dogum oranlarindaki düsüse paralel olarak yasli nüfusunda artis daha fazladir. Artan yasli nüfus, ülkelerin önemli aktif dinamiklerini etkileyecek duruma gelmektedir. Özellikle 65 yas ve üzeri bireylerde birçok hayati fonksiyonlar da gerileme görülmektedir. Yaslanmaya dayali kas ve iskelet sistemi problemleri artmaktadir. Meydana gelen bu gerileme bireylerin fiziksel ve zihinsel fonksiyonlarini etkilemektedir. Ilerleyen dönemlerde olusan bu gerilemeler de yaslilari yardima ihtiyaci olan birey haline getirmektedir. Buna bagli olarak egzersiz ve fiziksel aktivite önem kazanmaktadir. Bu sebeple yasli insanlarin ya da hareket kabiliyeti sinirli olan insanlarin, egzersiz yapmalari uzmanlar tarafindan da önerilmektedir. Yasli bireyler kendi kisisel ihtiyaçlarini karsilayacak durumda olduklarinda, ailelerinin ve devletin bakimina ihtiyaç duymadan hayatlarini devam ettirebilirler. Dolayisiyla yasli bireylerin günlük birçok aktivite içerisinde olmalari yasli bireyler için çok önem arz etmektedir Egzersiz yapmasi önerilen ve gereken kisilerin, bu egzersizleri yaparken kontrol altinda tutulmasi ve hareketleri dogru bir sekilde yapmasi gerekmektedir. Fizyoterapistler tarafindan farkli gruplara, grubun özelliklerine göre egzersizler verilmektedir. Burada önemli olan nokta, tedavinin kisisel oldugu ve egzersiz reçetesinin kisisel gereksinimler göz önüne alinarak hazirlanmasi gerektigidir. Örnegin; yasli kisilerin bir kisminda görme ve isitme etkilenirken, bazi kisilerde denge etkilenebilir. Ayrintili bir degerlendirmeden sonra egzersiz programlari belirlenmelidir. Aksi takdirde çesitli sakatlanmalar veya yanlis egzersiz yapilmasi ile beklenmeyen hastaliklar, rahatsizliklar da ortaya çikabilmektedir. Teknigin bilinen durumunda bulunan "CN113241199A" numarali basvuru yasli insanlar için ekipman izleme teknik alani ve yasli insanlar için akilli evde bakim saglik yönetim sistemi ile ilgilidir. Fiziksel isaret izleme verilerinin alinmasi için bir alici modül içeren karsilastirma, farkli hareket durumlarinda çok sayida fiziksel isaret türü ve fiziksel isaret türlerine karsilik gelen veriler, fiziksel isaret tipini tanimlamak için kullanilan bir tanimlama modülü bulunmaktadir. Bulusun tercih edilen bir yapilanmasinda bir tanima modülü bulunmaktadir. Bu tanima modülünde yaslilarin yüz ifadeleri taninmakta ve yüz ifadeleri algilandiginda da duruma göre alarm gönderilmesi gerçeklestirilmektedir. Ani bir durumda, örnegin düsme aninda yüz ifadelerinin alinma sikligi artirilmaktadir. Sonrasinda ise karsilastirma modülü ile yaslinin yüz ifadesi karsilastirilarak anormal kosullarin olusumu zamaninda tespit edilebilmektedir. Teknigin bilinen durumunda bulunan "CN110264668A" numarali basvuru ise, yapay görme teknolojisi alaniyla ve daha özel olarak ise yapay görme teknolojisine dayali olarak çok stratejili bir yasli bakim yöntemi ile ilgilidir. Bulus, gömülü bir ana kart üzerinde çalisan bir televizyon sistemini tasarlayabilen, optimize edebilen, uygulayabilen ve yüz konumunu, yüz ifadesini algilayabilen bir yasli bakim yöntemi önermektedir. Bu sistemde ilk olarak yüz algilama islemi gerçeklestirilmektedir. Yüz algilandiktan sonra, yüz bölümünün görüntüsü dilimlenmekte ve analiz baslamaktadir. Teknigin bilinen durumunda bulunan "CN113903064A" numarali basvuru birlesik optimizasyon veri setine dayanan bir ifade tanima ve duygu izleme yöntemini açiklamaktadir. Öncelikle yüz ifadesi verilerinin islevlere göre siniflandirilmasi ve bölünmesi, yüz ifadesi verilerinin olusturulmasi, düsük gürültü oranina sahip bir veri seti elde etmek için bilesik analiz destekli yapay karistirma modunu kullanarak karsilastirma yapilmasi gibi islem adimlarini içermektedir. Söz konusu bulusta yüz ifadelerinin algilanarak, egzersiz sirasinda zorluk yasayan veya zorluk yasamayan kisilerin belirlenerek, ilgili kisilere bilgilendirilmesine yönelik bir gelistirme bulunmamaktadir. Günümüzde 65 ve üzeri yas grubunda olup evlerinde yalniz yasayan vatandaslarin saglik durumlarinin dijital ortamda takip edilmesi ve gereken durumlarda ilgili saglik yetkilisine haber verilmesi ile bu vatandaslarin evlerinde yasamlarini sürdürmelerine destek verilmesini amaçlayan sistemler bulunmaktadir. Sistemler içerdigi acil durum butonlari, sensörler ve akilli ilaç kullanim kutulari gibi birçok akilli sistem ile yaslinin tansiyon, nabiz ve kalp atisi, seker ölçümü gibi verilerin uzaktan toplanmasi ve tibbi gereklilik durumunda sistem üzerinden çagri merkezi ekranindan yetkililere hizla ulastirilmasindan olusmaktadir. Ayni zamanda yaslinin ev içerisinde düsmesi gibi durumlarda titresimlere duyarli bel ünitesi ile çagri merkezine ulasan sinyal yasli destek ekiplerini oraya yönlendirilmesini saglamaktadir. Teknikte bilinen bir diger yöntem ise tele saglik uygulamalaridir. Tele saglik uygulamalari, hastalarin saglik kontrolü altindayken kendi hastaliklarini daha iyi yönetebilmeleri ile öz bakim, egitim ve destek sistemlerine erisebilmelerine yardimci olan bir teknolojidir. Bu teknoloji, yaslilarin kendi evlerinde takip edilebilmelerini ve bir hastanede sinirli kalmamalarini saglayan uygulamalardir. Fakat bu sistemler rehabilitasyona ihtiyaci olan kisilerin, yaptiklari hareketlerin kontrol edilmesini ya da kisiye uygun olarak bir program olusturulmasini içermemektedir. Mevcut sistemde bulunan bir diger dezavantaj ise rehabilitasyonun ya da bakimin günümüzde fizyoterapistler tarafindan yapilmasinin yayginligidir. Fakat bu islem hem uzun süreler almakta hem de zahmetli, maliyetli olmaktadir. Ayrica bir fizyoterapist ayni anda sadece bir hastaya terapatik egzersiz yaptirabilmektedir. Mevcut sistemde bulunan bir diger dezavantaj ise rehabilitasyon amaçli çalismalarda robot kullanimidir. Robot kullaniminin klasik tekniklere göre hasta ile ilgili bilgi kaydini bir insana göre daha saglikli biçimde gerçeklestirmesi gibi avantajlari oldugu düsünülse de gelistirilen rehabilitasyon amaçli robotlarin birçogu üst uzuvlara yöneliktir ve alt uzuvlara yönelik olanlar son derece azdir. Ayrica bu robotlar sinirli egzersizleri yapabilmektedirler. Sonuç olarak yukarida anlatilan olumsuzluklardan dolayi ve mevcut çözümlerin konu hakkindaki yetersizligi nedeniyle, rehabilitasyona ihtiyaci olan bireylere yönelik kisiye özel program hazirlanmasini saglayan, bu olusturulan egzersiz programinin takibini yapabilen, ilgili teknik alanda bir gelistirme yapilmasi gerekli kilinmistir. Bulusun Kisa Açiklamasi ve Amaçlari Bulusun en önemli amaci, rehabilitasyona ihtiyaci olan, palyatif bakima ihtiyaç duyan, yataga bagli, evden disari çikamayan veya çikmakta zorluk yasayan bireylerin yapmasi gereken günlük aktivitelerin veya egzersizlerin yaptirilmasini ve takip edilmesini saglamaktir. Bu amaçla bulusta yapay zekâ ve görüntü isleme teknolojileri kullanilmaktadir. Bu sayede hem standart egzersiz seti kullanilarak kisinin yüz ifadelerine göre kisiye özel program olusturulabilmekte hem de kisinin zorlandigi hareketler yüz ifadelerinden kontrol edilebilmektedir. Bulusun bir diger amaci, standart egzersiz setinin bulundugu fakat kisinin duygusunun izlenerek motivasyonuna göre setlerin hedeflerini düzenleyen bir bakim sistemi olusturulmasidir. Bu amaçla gelistirilen bulusta kisinin ihtiyaçlarina göre egzersiz olusturan egzersiz modülü belirlenmektedir. Egzersiz modülünde ayak-ayak bileginden, dizinden, kalçasindan, belinden, sirtindan, boynundan ameliyat geçirmis ve yürümekte zorluk yasayan ve agrisi olan kisilerin agrisini azaltmak ve tekrardan yürümelerini saglamaya yönelik, inme geçirmis, kismi veya tam felç olan kisilerin normal hareketlerini kazandirmak ve hareketliliklerini artirmaya yönelik, yataga bagimli kisilerin yatak içinde normal eklem hareketlerini koruyarak olusabilecek eklem kisitliliklarinin önüne geçilmesine yönelik egzersizler olusturulabilmektedir. Bulusun bir diger amaci, kisinin rehabilitasyon sirasinda zorlandigi ve kolay bir sekilde yaptigi hareketlerin belirlenebilmesidir. Bu sayede zorlandigi hareketlerin seviyesi degistirilmekte ya da bu zorlandigi hareket, bir baska hareket ile degistirilerek rehabilitasyona ihtiyaci olan bireyin tedavisinin olumlu bir sekilde ilerlemesi saglanmaktadir. Bulusun bir diger amaci, kisilerin gelisimlerinin, yaptigi egzersizlerin raporlanarak kullanicilara, uzmanlara ya da üçüncü kisilere sunularak takibin kolaylastirilmasidir. Bu amaçla gelistirilen bulusta bulunan raporlama modülü, performans raporu hazirlanmaktadir. Sekillerin Açiklamasi: SEKIL-1; Bulus konusu evde bakim sisteminin sematik görünümünü veren çizimdir. Bulusu Olusturan Unsurlarin/Parçalarin Tanimlari Bu bulus ile gelistirilen evde yasli bakim sisteminin daha iyi açiklanabilmesi için sekillerde yer alan parça ve unsurlar numaralandirilmis olup, her bir numaranin karsiligi asagida verilmektedir: Yüz tanimlama modülü Rehabilitasyon program modülü Bilgilendirme modülü Raporlama modülü Görüsme modülü Kayit modülü Bulusun Ayrintili Açiklamasi Bulus, yapay zekâ ve görüntü isleme teknolojileri kullanilarak rehabilitasyona ihtiyaci olan, palyatif bakima ihtiyaç duyan, yataga bagli, evden disari çikamayan veya çikmakta zorluk yasayan bireylerin yapmasi gereken günlük aktivitelerin veya egzersizlerin yaptirilmasini ve takip edilmesini saglayan bir evde yasli bakim sistemi ile ilgilidir. Evde bakim ile kisinin saglik ve sosyal gereksinimlerini kendi ortaminda, aile bireyleri veya aileden olmayan bireyler araciligi ile saglamasi gerçeklestirilmektedir. Bulusa konu akilli evde bakim sistemi yüz tanimlama modülü (1), rehabilitasyon program modülü (2), bilgilendirme modülü (3), raporlama modülü (4), görüsme modülü (5) ve kayit modülü (6) ve bir ara yüz bulunduran bir elektronik cihazdir. Bahsedilen elektronik cihaz tablet, telefon ya da bilgisayar olabilmektedir. Bu uygulamaya, ara yüze tablet, telefon ya da bilgisayar kullanarak üçüncü kisiler, uzman veya birey (hasta) ulasabilmektedir. Rehabilitasyon program modülü (2), yasli kisinin ya da rehabilitasyona ihtiyaci olan kisinin günlük, haftalik periyotlarda yapmasi gereken egzersizleri olusturmaktadir. Bu egzersiz setleri ilk olarak standart olsa dahi kisilerin esik degerlerine ve potansiyellerine göre zorluk hissiyati degiseceginden, kisinin durum duygusu izlenerek motivasyonuna göre setlerin hedefleri düzenlenebilmektedir. Elektronik cihazda bulunan rehabilitasyon program modülü (2) ayak-ayak bileginden, dizinden, kalçasindan, belinden, sirtindan, boynundan ameliyat geçirmis ve yürümekte zorluk yasayan ve agrisi olan kisilerin agrisini azaltmak ve tekrardan yürümelerini saglamaya yönelik, inme geçirmis, kismi veya tam felç olan kisilerin normal hareketlerini kazandirmak ve hareketliliklerini artirmaya yönelik, yataga bagimli kisilerin yatak içinde normal eklem hareketlerini koruyarak olusabilecek eklem kisitliliklarinin önüne geçilmesine yönelik egzersizler olusturulabilmektedir. Bu egzersizler olusturulurken ayrica bir uzman tarafindan da kontrol edilmektedir. Rehabilitasyona ihtiyaci olan kisi, rehabilitasyon program modülü (2) tarafindan olusturulan hareketleri yaparken kamera vasitasiyla alinan yüz ifadelerinin yüz tanimlama modülü (1) ile de bir yandan yüz ifadeleri tanimlanmaktadir. Evde yasli bakim sisteminde yüz tanimlama modülünde (1) görüntü isleme ve yapay zekâ teknolojisi kullanilarak rehabilitasyona ihtiyaci olan bireylerin, rehabilitasyon program modülü (2) tarafindan kisinin ihtiyacina göre belirlenen egzersizleri yaparken olumlu veya olumsuz yüz ifadeleri belirlenmektedir. Elektronik cihazda bulunan yüz tanimlama modülünde (1) kisilerin taninmasi özellikle evrisimli sinir agi (CNN) kullanilarak belirlenmektedir. Belirlenen egzersizler bir uygulama vasitasiyla hastaya gösterilmektedir. Bahsedilen bu uygulamada ayni zamanda egzersiz setleri, egzersiz animasyonlari, görüsme modülüne (5) girilebilmesi için arayüz ve kullanici için anket de görüntülenebilmektedir. Uygulama tarafindan saglanan bu özelliklere üçüncü kisiler tarafindan, rehabilitasyona ihtiyaci olan kisiler tarafindan ya da uzman tarafindan tablet, telefon ya da bilgisayar araciligiyla erisim saglanabilmektedir. Egzersiz sirasinda animasyonlar ve sesli direktifler ile egzersiz yapan kisinin dogru egzersizi yapmasi saglanmaktadir. Cihaz üzerinde bulunan ekran ikiye bölündügü için metrik olarak görüntü isleme ve yapay zekâ modelleri ile metrik olarak egzersizler ölçümlenerek, egzersiz yapilirken yüz ifadeleri yakalanmaktadir. Kisinin sahip oldugu olumlu duygular gülmek, sasirmak gibi duygular olumsuz duygular ise korkma, üzülme gibi duygulardir. Kisinin sahip oldugu olumlu duygular ara yüzdeki olumlu duygular ölçegini artirirken olumsuz duygular da olumsuz duygular ölçegini artirmaktadir. Bu sayede yasli kisinin veya rehabilitasyona ihtiyaci olan kisinin hangi egzersizi yaparken zorlandigi, hangi egzersizi yaparken zorlanmadigi belirlenebilecektir. Zorlandigi hareketlerin seviyesi degistirilecek ya da bu zorlandigi hareket, bir baska hareket ile degistirilerek rehabilitasyona ihtiyaci olan bireyin tedavisinin olumlu bir sekilde ilerlemesi saglanmaktadir. Olumlu ya da olumsuz duygular belirlenerek duygu orani gibi istatiksel bilgiler çikartilarak, rehabilitasyon yapan kisinin performansi raporlama modülü (4) tarafindan raporlanmaktadir. Elektronik cihazda bulunan bir diger modül olan raporlama modülü (4) tarafindan olusturulan performans raporlari ile izlenebilir ve takip edilebilir bir yapi saglanarak, ilerlemenin gözlemlenmesi hedeflenmektedir. Raporlama modülü (4) ile ayrica hastanin yaptigi egzersizler, hastanin egzersizleri yaptigi zaman dilimleri de uzman kisiye veya onay verildigi durumda üçüncü kisiler ile paylasilabilmektedir. Örnegin üç setten ve bes tekrardan olusan bir boyun egzersizi hastaya yaptirilirken, 60 derece ile kafayi saga ve sola bes kez çevirmek 1 set olarak degerlendirilmektedir. Burada hasta, boynunu 60 derece çeviremiyor ve zorlaniyorsa bu durum sistem tarafindan algilanmakta ve ilgili uzmana performans raporu ile aktarilmaktadir. Bu sekilde tedavi takip edilebilir, gelistirilebilir yapi saglanarak maksimum fayda yaratilmaktadir. Ayni sekilde hastalarda sakatlanma da önlenebilmektedir. Ek olarak, bilgilendirme modülü (3) ile raporlama modülü (4) birlikte çalisarak hastanin egzersizleri yapabilme veya yapamama durumlarini da uzmana bildirmektedir. Bulus ile gelistirilen evde bakim sisteminde standart egzersiz setinin bulundugu fakat kisinin duygusunun izlenerek motivasyonuna göre setlerin hedeflerini düzenleyen kisiye özel program olusturularak bakim kalitesinin ve etki seviyesinin artirilmasi saglanmaktadir. Burada belirlenen hedefler, bireyin duygu analizine göre artirilip düsürülebilmektedir. Ek olarak kisiye özel program olusturulmasi sayesinde eklem esnekliginin artirilmasi, kas gücü ve dayanikliligin artirilmasi, kalp damar dayanikliliginin artirilmasi, kemik minerallesmesinin artirilmasi, durusun düzeltilmesi, günlük aktivitelerin uygulanmasi için gerekli olan enerjinin artirilmasi da saglanmaktadir. Evde bakim sisteminde uzman ve rehabilitasyona ihtiyaci olan birey arasinda randevu ve video görüsme yapilabilmesi için bir de görüsme modülü (5) bulunmaktadir. Görüsme modülü (5) sayesinde evden çikamayacak durumda olan hastalar, uzman ile direkt randevu alarak iletisime geçebilmektedir. Randevu alma islemi de telefon, tablet ya da bilgisayar kullanilarak gerçeklestirilmektedir. Uzman, uzaktan egzersiz setlerinin takibini ve etkilerini de telefon, tablet ya da bilgisayarda bulunan ara yüz vasitasiyla gözlemleyebilmektedir. Bu sayede anlik olarak hatali egzersiz seti yapildiginda acil durum tespit mekanizmasi ile uyari yapabilmektedir. Evde bakim sisteminde bulunan bulut görevi gören kayit modülünde (6) kisinin egzersiz geçmisi, egzersiz yaptigi günler ve saatler, zorlandigi egzersizler, kolay bir sekilde yaptigi egzersizler kaydedilebilmektedir. Bu bilgiler cihaz tarafindan wifi üzerinde toplanan verilerin aktarildigi modüldür. Sekil-1'den de görülebilecegi üzere sistemde bulunan yüz tanimlama modülü (1), rehabilitasyon program modülü (2), bilgilendirme modülü (3), raporlama modülü (4) ve görüsme modülü (5) kayit modülü (6) ile iletisim halindedir ve bahsedilen modüllerden alinan bilgiler de kayit modülünde (6) kaydedilmektedir. Bu sayede uzman degisse dahi kayit modülünde (6) bulunan hasta kayitlarindan rehabilitasyonun sürekliligi saglanabilmektedir. Bulus ile gelistirilen evde bakim sistemi üçüncü kisiler, birey ya da uzman tarafindan tablet, telefon ya da bilgisayar kullanilarak görüntülenebildigi, kontrol edilebildigi ara yüzün uzman tarafinda anket doldurulmasi, doldurulan anketin görüntülenebilmesi, aktivitelerin takip edilebilmesi, görüntülü görüsme isteklerinin görüntülenmesi, görüntülü görüsme isteklerinin kabul edilmesi, rehabilitasyon programinin görüntülenmesi, var olan ya da bireye yönelik olusturulan egzersiz setlerinin görüntülenmesi islemleri gerçeklestirilebilmektedir. Bunun yani sira üçüncü kisiler tarafindan da anketlere, görüntülü görüsme modülüne (5) ulasim, raporlama modülüne (4) ulasim saglanabilmektedir. Ayrica bireyin yapmasi gereken aktivitelerin de kontrolü saglanabilmektedir. TR TR TR TR TR