Faster, noninvasive method to determine the severity of a heart failure

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tueMethods currently employed to determine the severity of a heart failure are very limited. Researchers at Eindhoven University of Technology and the Catharina Hospital in Eindhoven have therefore developed a method that is very quick, non-invasive, cost-effective and can be performed at the hospital bedside. Moreover, this method appears to have a predictive value for whether or not a double pacemaker will be successful. Researchers Ingeborg Herold and Salvatore Saporito received their doctorates last month for their study.

Heart failure – when the heart is no longer able to pump enough blood through the body – is a very common problem. To get the right treatment, it is important to measure how well the heart is still able to do its job. There are currently various methods for doing this, but all have their limitations. Sensors often need to be placed in the large arteries, via the shoulder or neck, and that is quite an invasive procedure. MRI is a possibility, but not for patients that are seriously ill. Patients that are short of breath nearly always undergo blood analysis, a method that examines the concentration of a particular protein in the blood and provides a very good, patient-friendly indicator, but it takes several hours before the outcome is known.

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The Eindhoven researchers have developed a patient-friendly method that uses an echo scanner, which is known mainly for echoes performed during pregnancy, to determine the severity of heart failure. To do this, they measure the time it takes for the blood to travel from the heart’s right ventricle through the lungs to the left ventricle, which is responsible for pumping oxygenated blood through the body. In order to measure this pulmonary transit time (PTT), they inject harmless microbubbles that can be seen clearly by the echo scanner. They then look at the heart and see how long it takes for the bubbles to get from the right to the left ventricle.

animatedpacemakerIt may seem simple enough but there was a significant scientific challenge in calculating an unequivocal PTT for the observed microbubbles that get dispersed in the blood flow. But once that had been solved, they compared the transit time with a number of existing indicators, developing a similar method on the basis of MRI. Comparisons revealed that the PTT measured with the echo scanner provides an excellent indicator for the severity of a heart failure. A healthy heart pumps the blood quickly through the lungs. The longer the PTT, the less well the heart performs. They examined subjects whose heart muscle no longer contracted well, which is the most common type of heart failure. Before the method can be used, there is still work to be done. For example, if it is to be both practical and fast, the analysis will have to be automated.

Ingeborg Herold gained her doctorate on Thursday 17 November for her thesis “Assessment of cardiopulmonary function by contrast enhanced echocardiography” while Salvatore Saporito received his PhD the same day for his thesis “Cardiovascular MRI quantifications in heart failure“.

Situation Awareness in Surgical Robotics

source: GT1 – Robotique et Santé

Le GT1 Robotique et Santé et le LABEX CAMI (Computer Assisted Medical Interventions) organisent une journée scientifique conjointe le 13 décembre 2016 au LTSI UMR 1099, sur le site du CHU de Pontchaillou à Rennes (9h30-16h15). Un des objectifs est de provoquer des échanges entre ces deux communautés, notamment autour de la compréhension de la situation chirurgicale appliquée à la chirurgie robotisée (“Situation Awareness in Surgical Robotics”).

Cela inclut les thématiques de modélisation et d’analyse des processus liées aux interventions assistées par ordinateur: reconnaissance des phases, activités et gestes chirurgicaux, ainsi que la situation liée au patient:asservissement visuel, guidage par imagerie interventionnelle. Les objectifs peuvent être variés : apprentissage du geste, assistance robotisée, améliorer les performances d’évaluation ou bien encore informer le personnel médical.

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Appel à contributions: présentations dans le domaine de 25 à 30 min + 10-15 min de questions. Les doctorants sont bien évidemment les bienvenus, et les premiers invités à soumettre. Cette journée inclura des présentations invitées dont celles confirmées du Prof. Russell Taylor de Johns Hopkins University et du Prof. Tim Salcudean de University of British Columbia. De par l’organisation du LABEX CAMI, le GT1 participera au financement des personnes faisant des présentations, dans la mesure des crédits restant disponibles, en finançant prioritairement les doctorants.

Merci de contacter par mail les organisateurs (Nabil Zemiti – nabil.zemiti_at_lirmm.fr, Pierre Jannin – pierre.jannin_at_univ-rennes1.fr, Fabien Despinoy – fabien.despinoy_at_univ-rennes1.fr) avant le 04 novembre, avec une proposition:

  • titre;
  • auteurs et présentant;
  • résumé de 10 lignes maximum.

Crutches: some hints

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For lower-limb injuries (broken leg, broken ankle, sprained ankle, knee injuries), as well as after lower limb surgery, crutches can be used to decrease discomfort, reduce recovery time, and assist walking. Often, when a cast is put on the leg or on the foot, or in the case of weak muscles or gait instability, the use of crutches might become necessary for a period of time. Crutches may also be used by amputees, and people with other disabilities that make walking difficult.

A crutch must do two things: reduce the body weight load on the injured limb and broaden the user’s support base to improve their balance and stability. The support also should assist upright movement and transmit sensory cues through the hands. The main benefit provided by crutches is the ability to keep an upright posture and, therefore, to be able to maneuver in places that could not be reached, for instance, with a wheelchair. Regaining upright body movement aids circulation, assists kidney and lung functions, and helps prevent calcium loss from the bones.

Crutches shift the force of upright movement from the lower limbs to the upper body. The user must have sufficient arm strength, balance, and coordination to use them effectively. There are several basic types of crutches:

  • c6b9729b3b1feff84fc553551deff3cdaxillary / underarm crutch – the most common type, can be adjusted easily to the user’s overall height and hand height;
  • forearm / Lofstrand / elbow crutch – allows 15°-30° elbow flexion-extension movements, letting the user bear a greater weight;
  • platform / triceps crutch – conceived to avoid bony contact on the arm, though providing stability;
  • strutter crutch – provides larger crutch tips that remain flat on the floor and allow for improved weight distribution and more even walking gait;
  • leg support crutch – like a knee scooter, the affected leg is strapped into a support frame on wheels. This type of crutch is particularly useful for below-the-knee injuries or postoperatively after surgeries that affect one leg only.

Walking with crutches is not easy. Studies have shown that the wrist joints receives from 1 to more than 3 times the body weight during the swing phase of walking with crutches, a load that the upper body was not designed to sustain. Crutch comfort can become an issue, as the user’s body acclimates to their use.

R1, il primo robot per le famiglie

fonte: questo articolo de La Repubblica

R1“Sarà un robot rassicurante e piacevole”. Con queste parole, un anno e mezzo fa, Giorgio Metta annunciava a Repubblica l’inizio di un grande progetto: portare i robot umanoidi nelle case degli italiani. Oggi, sotto il suo coordinamento, quel sogno ha un nome: R1 – your personal humanoid è il primo robot sviluppato a basso costo, concepito per raggiungere il mercato di massa. Un team di 32 ricercatori e designer dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), polo d’eccellenza in Italia e nel mondo, sono riusciti nell’intento di creare un umanoide al costo di una tv di ultima generazione. E per completare l’obiettivo manca solo un passaggio: la produzione in serie. Ma non ci vorrà molto, al massimo 18 mesi e lo vedremo scorrazzare in giro per il mondo.

Un tuttofare con rotelle. R1 sarà un amico fidato che ci aiuterà nelle faccende domestiche o nel lavoro da ufficio. Lo vedremo in hotel dietro il banco della reception o in ospedale in aiuto di infermiere e caposala nella gestione di cartelle e dati. All’inizio gli dovremo insegnare tutto: dalla planimetria dell’ambiente alla collocazione degli oggetti. Ma in poco tempo sarà in grado di muoversi in autonomia, riconoscendo ambienti, volti e voci e compiendo azioni al posto nostro. Come fare un caffè o prendere il telecomando al posto nostro, senza farci alzare dal divano.
R1 body“Noi ci siamo spremuti le meningi per abbattere i costi mantenendo alta la qualità. – spiega Metta – Abbiamo cercato di rendere il tutto meno dispendioso utilizzando materiali economici, come polimeri e plastiche, che richiedono processi produttivi meno costosi rispetto a quelli tradizionali”. Il prezzo finale dipenderà da quanti robot verranno costruiti. “Per i primi 100 prototipi abbiamo individuato un target di prezzo che si aggira sui 25mila euro. Superata questa soglia, il prezzo inizierà a scendere e continuerà a calare man mano che diventerà un prodotto di consumo. La fascia, più o meno finale, di prezzo sarà di 3mila euro, quanto il costo di un moderno televisore al plasma”.

I precedenti. R1 è il risultato di un lungo percorso di sperimentazione e ricerca che raccoglie la conoscenza acquisita dai ricercatori con la creazione di altri robot, in particolare di iCub: l’umanoide costruito per gli studi sull’intelligenza artificiale, oggi presente in tutto il mondo con 30 prototipi. Rispetto a lui e agli altri umanoidi in circolazione, però, le differenze sono tante: “iCub è un prodotto di ricerca in cui il prezzo non era importante. R1 invece è un tentativo di approcciare il mercato di massa in cui il prezzo diventa questione fondamentale”, spiega Giorgio Metta.

R1 armE anche con il famoso robot umanoide Pepper, che da poco è stato adottato sulle navi da crociera, il confronto non regge perché R1 ha il dono della presa. In Pepper le mani servono solo per indicare o fare dei gesti ma non per compiere azioni. Per realizzare R1, invece, i ricercatori si sono concentrati proprio sulla possibilità di farlo interagire con l’esterno attraverso l’uso degli arti superiori, donandogli la capacità di afferrare oggetti, aprire cassetti o porte. Un valore aggiuntivo rispetto alle alternative già esistenti sul mercato, che gli assicurano un posto d’onore tra i tuttofare di casa. Le mani e gli avambracci di R1 sono rivestiti di una pelle artificiale, con sensori che conferiscono al robot il senso del tatto, permettendogli di ‘sentire’ l’interazione con gli oggetti che manipola. Il disegno delle mani è stato semplificato rispetto a quello di iCub per garantire robustezza e costi contenuti, pur consentendo l’esecuzione di semplici operazioni domestiche. Hanno la forma di due guanti a manopola e il polso è sferico, aspetti che gli permettono di sollevare pesi fino a 1,5 kg e chiudere completamente la presa attorno a ciò che afferra, specialmente oggetti cilindrici come bicchieri e bottiglie. Ma non è tutto.

R1 faceAnatomia di un robot. Dalla testa alle rotelle, R1 è un concentrato di tecnologia avanzata. Il volto è uno schermo LED a colori su cui compaiono delle espressioni stilizzate: pochi, semplici tratti per un modo semplice e veloce di comunicare con l’uomo. All’interno, invece, lo schermo ospita i sensori per la visione, due telecamere e uno scanner 3D, quelli per l’equilibrio e per la generazione e percezione del suono. Il corpo è allungabile e ‘snodabile’, con il busto che si estende fino a 140 centimetri e il torso che si torce anche lateralmente. Stesso discorso per gli arti meccanici, che possono guadagnare fino a 13 cm. Nella ‘pancia’, invece, trovano posto tre computer che governano le capacità del robot, dal calcolo al movimento della testa, sino al controllo di tutti i sensori. Una scheda wireless permette al robot di collegarsi alla rete internet, ricavando informazioni utili all’interazione con l’uomo e gli aggiornamenti del software.

La memoria di una vita.
L’idea è che queste macchine diventino il centro di tutta la nostra comunicazione digitale: mantengano l’agenda, ci aiutino a ottimizzare la pianificazione, diventino la nostra interfaccia con altri strumenti di uso quotidiano. “Man mano che il robot starà con noi, inizierà ad avere memoria di tutto ciò che facciamo e che abbiamo fatto insieme. Magari, un giorno, avrà memoria di tutta la nostra vita e gli potrò chiedere di accedere a ricordi, tra foto e video”, conclude Metta. E a questo punto è il caso di dirlo, la rivoluzione sarà entrata in casa.

SpotMini, nice to meet you

SpotMini is a new smaller version of the Spot robot, weighing 55 lbs dripping wet (65 lbs if you include its arm). SpotMini is all-electric (no hydraulics) and runs for about 90 minutes on a charge, depending on what it is doing.

SpotMini is one of the quietest robots that Boston Dynamics have ever built. It has a variety of sensors, including depth cameras, a solid state gyro (IMU) and proprioception sensors in the limbs. These sensors help with navigation and mobile manipulation. SpotMini performs some tasks autonomously, but often uses a human for high-level guidance. For more information about SpotMini, visit www.BostonDynamics.com