Very close range positioning: mijn hoofd in 3D

Aan het begin van mijn revalidatietraject kwam een van de revalidatie-artsen langs met een vraag: "We doen als Basalt mee in een klinische studie voor een nieuwe therapie, specifiek om het herstel van hand- en armfuncties na een beroerte te versterken. Doe je mee?" Nou ja, het ging iets formeler, maar dat was wel de strekking van de vraag.

Het gepositioneerde apparaat

Het gaat om het B-STARS2 onderzoek. Een goed leesbare beschrijving van dit onderzoek vind je hier. Ik heb er in eerdere updates al kort wat over geschreven, maar er is iets dat ik vakinhoudelijk bijzonder interessant vind aan dit onderzoek. En dan denk ik hier bij vakinhoudelijk even niet aan GIS of gemeentelijke processen, maar aan mijn originele opleiding. Ik ben niet voor niets een geodetisch ingenieur (overigens: ik heb ook al een fysiotherapeut bij een wandeling verteld wat meetspijkers zijn nadat ik was gevraagd over wat ik voor beroep heb... die kwamen we toch tegen op ons pad :-).

behandelunit

Maar wat mij intrigeert is de close range positioning die gebruikt wordt om steeds op exact dezelfde plek op mijn hoofd die magnetische behandeling uit te voeren. Ik hoor steeds dat een millimeter verkeerd zitten al teveel is (dat blijkt ook wel uit de lastige, soms daardoor wat langdurige positiebepaling). Tegelijkertijd vind ik het lastig om te beoordelen of het instrumentarium en de procedure wel goed aansluit op deze eis. Ik kan me voorstellen dat daar nog wel wat onderzoek naar kan worden gedaan door iemand met verstand van meetopstellingen.

Laat ik eerst ruiterlijk toegeven dat ik dacht dat de meting met een Kinect werd gedaan. Ja, zo ziet het er uit, maar nee, dat is het toch niet. Er wordt gewerkt met een Optitrack systeem. Ik ken het niet, maar als ik er even snel wat artikelen op nasla dan zie ik wel dat dit voor heel veel toepassingen gebruikt wordt. Ik zie wat links terugkomen rond thema's als Augmented Reality Environments for Medical Imaging (check!), maar ook over het vastleggen/monitoren van de bewegingen van dansers. Kortom, het lijkt wel echt een industriestandaard te zijn. Ook in de wetenschap trouwens.

blokje paspunten op voorhoofd

Het idee is volgens mij relatief eenvoudige stereofotogrammetrie: Met een tweetal sensoren kijk je naar een aantal paspunten op het hoofd, vastgelegd door kleine targets. Dat viertal targets op mijn voorhoofd vormt de referentie voor de positionering van de magneetunit op de juiste plek. Elke dag wordt dat opnieuw op mijn hoofd geplakt, ongeveer op dezelfde plek (er gaat geen alcohol door mijn mond deze maand, maar des te meer wordt er op mijn voorhoofd gesmeerd om dat blokje goed vast te kunnen plakken). En die ongeveer plek wordt dan weer ten opzichte van mijn hoofd gerefereerd met vier vaste punten: tussen mijn wenkbrauwen, mijn linker en rechter tragus (oorflapje) en een soort van middelpunt op mijn schedel, recht boven mijn oren. Nou hebben ze allemaal wat issues, maar de idealisatie van dat punt bovenop mijn schedel is echt wat dubieus... ik heb de eerste dag aangeboden dat ze daar met een watervaste marker een stip of kruisje op mogen zetten, zodat ze elke keer op dezelfde plek zouden zitten, maar dat vonden de behandelaars wat ver gaan. Daar heb ik nog wel echt over zitten nadenken, maar ja... ik zit nu in de uitvoeringsfase wat aan de randvoorwaarden te morrelen, dat is niet echt ideaal voor het onderzoek natuurlijk. En toch... als hier echt millimeters het verschil maken, dan denk ik dat de grondslag beter moet.

handmatig positioneren...

Ik denk dat er in die positionering nog wel een goed onderzoek in zit voor iemand vanuit een van de geosciences opleidingen, en dan denk ik toch een beetje aan de masterstudenten die nu in Delft rondwandelen. Hoewel die mogelijk in eerste instantie gekozen hebben om iets heel groots en meeslepends te doen. En ja, dit is in de letterlijke zin heel grootschalig onderzoek, maar die opmerking snappen ook alleen maar mensen met enige kartografische kennis ;-).

handmatig fixeren...

Dan zie ik ook nog wel een ontwikkeling die het proces in de toekomst kan verbeteren. Aan de start van elke dagelijkse behandeling (ik krijg er tien, eentje per dag) wordt de magneetunit met de hand op de juiste plek gemanoeuvreerd, en vervolgens met verschillende stelschroeven aangedraaid (er zijn veel vrijheidsgraden die na instellen moeten worden gefixeerd). Waarom wordt dat niet servogestuurd gedaan? Ik bedoel, je hebt de positionering toch helemaal bekend? Dan kan je dat vrij eenvoudig robotiseren. Daar zie ik wel een mooie klus voor een robotiseringsteam (lezen jullie mee, TU Delft Robotics mensen?), of sowieso voor de technische hersenonderzoekers.

Het blijft lastig, om ook in de situatie waarin ik nu plots zit een vakidioot te zijn.