|
|
|
Hankekoodi: A73200
Hankkeen nimi: Innovaatio- ja kehitysympäristö ihmisen suoriutumisen arviointiin ja kuntoutukseen (Kehittämishanke)
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 4.1. Tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymien kehittäminen alueellisten vahvuuksien pohjalta
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.10.2017 ja päättyy 31.12.2019
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Pohjois-Savon liitto
Hakijan virallinen nimi: Itä-Suomen yliopisto
Organisaatiotyyppi: Yliopisto
Y-tunnus: 2285733-9
Jakeluosoite: PL 1627
Puhelinnumero: 0294 45 1111
Postinumero: 70211
Postitoimipaikka: Kuopio
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: KARJALAINEN PASI
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Professori
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: pasi.karjalainen(at)uef.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0405504347
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Ihmisen suoriutuminen päivittäisissä toiminnoissa vaikuttaa merkittävästi hänen elämänlaatuunsa, työkykyyn ja työterveyteen. Ihmisen hyvinvoinnilla on merkittäviä kustannusvaikutuksia työnantajalle ja yhteiskunnalle vähentyneiden tukitarpeiden, sairauspoissaolojen ja pidentyneiden työurien muodossa. Ihmisen suoriutumista pystytään parantamaan kuntoutuksella, mikä edelleen vähentää mahdollista laitoshoidon tarvetta esim. aivoperäisten sairauksien yhteydessä. Ihmisen suoriutumista voidaan arvioida objektiivisesti erilaisilla mittauksilla ja analyyseillä. Tarve tällaisten sovellusten kehittämiselle ja olemassaololle on globaali. Sovellusten kehittäminen edellyttää kuitenkin siihen soveltuvaa tutkimus- ja kehitysympäristöä.
Tavoitteet: Tässä hankekokonaisuudessa on tavoitteena kehittää tutkimus- ja kehitysympäristö ihmisen suoriutumisen arviointiin ja kuntoutukseen. Kehitettävä ympäristö koostuu neljästä laboratoriokokonaisuudesta: 1) Ajosimulaattori ajokyvyn ja ajokäyttäytymisen monitorointiin ja testaukseen 2) Liikelaboratorio ihmisen liikkeen kuten esim. kävelyn ja työskentelyergonomian arviointiin 3) Human Performance -laboratorio erityisesti fysiologisen suorituskyvyn sovelluksiin 4) Robottikuntoutuksen kehitysympäristö yläraajakuntoutukseen ja neurostimulaatioon. Laboratorioiden toiminta integroituu yhtenäisten tietojärjestelmien kautta avoimeksi innovaatioympäristöksi.
Tulokset: Hankekokonaisuudessa syntyy ajanmukainen tutkimus- ja kehitysympäristö, jossa tuotteita ja palveluita kehittävät yritykset voivat saavuttaa merkittävää liiketoimintaetua kehitettävien analyysien ja palveluiden laadun parantuessa. Tutkimus- ja kehitysympäristö toimii avoimuuden periaatteella ja kaikessa kehittämistoiminnassa pyrkimyksenä on siirtää syntyviä innovaatioita suoraan seutua hyödyttäväksi liiketoiminnaksi.
Hankekokonaisuuden kohderyhmää ovat erityisesti Pohjois-Savon alueella toimivat yritykset ja organisaatiot, jotka voivat käyttää hankkeessa kehitettävää laboratorioympäristöä ihmisen suoriutumisen ja siihen liittyvien sovellusten tutkimiseen ja kehittämiseen. Muodostettava laboratoriokokonaisuus vahvistaa näiden yritysten asemaa jatkuvasti kehittyvällä ja kilpaillulla terveydenhuoltoalalla. Tähän mennessä kontaktoidut yritykset ovat intresseiltään ja liiketoiminnan laajuudeltaan hyvin monimuotoisia. Jotkut hankkeeseen osallistuvista yrityksistä (Vetrea, Medikro, Hapella) ovat muodostettavan laboratorion tulevia avainasiakkaita. Tarkoitus on, että tulevaisuudessa ko. yritykset ostavat laboratoriosta esimerkiksi kliinisiä potilastutkimuksia markkinahinnalla. Hankkeeseen osallistuvat urheiluseurat pilotoivat hankkeen aikana laboratorioympäristön mittausmahdollisuuksia. Urheiluseurat osallistuvat myöhemmin yhteisiin kehittämishankkeisiin sekä hankkivat laboratoriosta markkinahintaista mittaus- ja testauspalvelua.
Yritykset, jotka ovat kirjallisella ilmoituksella tai rahallisella panostuksella osallistumassa hankkeeseen.
1. Ajosimulaattoriympäristö: Vetrea Oyj, Neuron Oy
2. Liikelaboratorio: CareCare Oy, T:mi fysio- ja ratsastusterapia Sanna Mattila, ProProspekt, Sporto, urheiluseurat
3. Human Performance -laboratorio: Medikro Oy, Hapella Oy, ProProspekt, Sporto, urheiluseurat
4. Robottikuntoutuksen kehitysympäristö: Neuron Oy, Deltatron Oy
Hankkeen välilliset kohderyhmät ovat terveydenhuollon hankkeisiin osallistuvat organisaatiot, niissä toimiva henkilöstö sekä terveydenhuollon asiakkaat. Myös yliopiston muut tutkimusryhmät ovat hankkeen välillisiä kohderyhmiä.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 170 622
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 168 902
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 241 748
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 239 291
Maakunnat: Pohjois-Savo
Seutukunnat: Kuopion
Kunnat: Kuopio
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 2, joihin työllistyvät naiset 1
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 0 | 3 |
| Ajosimulaatioympäristö edistää liikenteen vähentämistavoitteita | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 0 | 0 |
| Riskien suhteen neutraali hanke | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 0 | 0 |
| Monimuotoisuuden näkökulmasta neutraali hanke | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 0 | 0 |
| Vesien, maaperän ja ilman suhteen neutraali hanke | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| Natura-ohelman kohteiden suhteen neutraali hanke | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 0 | 3 |
| Ajosimulaatioympäristö edesauttaa jätteiden vähentämistä | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 0 | 0 |
| Uusiutuvien energialähteiden suhteen neutraali hanke | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 5 | 5 |
| Terveydenhoitoteknologian alalla toimiville yrityksille syntyy lähipalveluita | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 5 | 5 |
| TKI-palvelut seudulla kehittyvät | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 5 | 5 |
| Ajosimulaatioympäristö edistää liikkumisen ja logistiikan kehittymistä | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 5 | 5 |
| Syntyvä tutkimusympäristö keskittyy hyvinvointiteknologiaan | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 5 | 5 |
| Robottikuntoutus edistää sosiaalista tasa-arvoa tuomalla markkinoille monipuolisempia kuntoutusmenetelmiä | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 5 | 5 |
| Hanke edistää yhteiskunnallista yhdenvertaisuutta lisäämällä hoitopalveluita | ||
| Kulttuuriympäristö | 0 | 0 |
| Kulttuurillisesti neutraali hanke | ||
| Ympäristöosaaminen | 0 | 0 |
| Ympäristöosaamisen kannalta neutraali hanke | ||
Hankkeessa varusteltiin ja otettiin käyttöön HUMEA laboratorioympäristö Itä-Suomen yliopiston tiloissa. Laboratorion laitteistojen tuottaman datan käsittely ja analyysimenetelmiä kehitettiin. Menetelmiä pilotoitiin seudun toimijoiden kanssa. Laboratorion toiminnot voidaan jakaa kolmeen osaan 1.) Liikelaboratorio ihmisen suoriutumisen arviointiin. Laboratoriossa on kamerapohjainen liikeanalyysilaitteisto, voimalevyt lattiassa sekä voima-instrumentoitu juoksumatto liikkumisen biomekaniikan tarkastelua varten. 2.) Ajosimulaattoriympäristö kuljettajan ajokyvyn ja ajoterveyen tutkimiseen 3.) Robottikuntoutuksen kehitysympäristö, jossa KUKA iiwa yhteisrobottia käyttäen kehitetään robottiavusteisia menetelmiä neurologisten potilaiden yläraajan kuntoutukseen.
Liikelaboratoriossa ihmisen kehonosien kolmiulotteinen liike mitataan kameroista koostuvalla liikeanalyysilaitteistolla. Laboratorioon hankittiin lisäksi voima-antureilla instrumentoitu juoksumatto. Instrumentoidun juoksumaton ja liikeanalyysilaitteiston yhdistelmä mahdollistaa kävelyn ja juoksun biomekaniikan kattavan tarkastelun, sovelluksia ovat mm. neurologisen potilaan kävelykyvyn tarkastelu, urheilijoiden ja paraurheilijoiden vammariskin tarkastelu ja suorituskyvyn optimointi. Pilotoitiin myös hengityskaasuanalyysin ja lihasten ultraäänikuvantamisen yhdistämistä kävelyn ja juoksun analyysiin.
Hankkeessa kehitettiin menetelmä alaraajan nivelkuormitusten määrittämiseksi kamera-, voima- ja lihasaktiivisuusmittauksia käyttäen. Menetelmällä voidaan määrittää kuormituksen jakautuminen polvinivelen eri nivelpinnoille. Menetelmää pilotoitiin hankkeessa mittaamalla nivelrikkopotilaiden liikettä erilaisten harjoitusliikkeiden aikana.
Hankkeessa pilotoitiin liikelaboratoriossa kehittyjä mittaus- ja analyysimenetelmiä urheilutoimijoiden kanssa. Laboratoriomittauksiin perustuvia analyysipilotteja tehtiin paratriathlonistin, 1500-metrin juoksijan, ampumahiihtäjän, tanssijan, jääkiekkoilijoiden, lentopalloilijoiden ja kahden mäkihyppyjoukkueen kanssa.
Laboratoriossa tehtävien mittausten lisäksi keskeistä toimintaa oli puettavien liikeanturien käytön pilotointi urheilun lajiolosuhteissa, kuten mäkihypyssä ja maastohiihdossa. Puettavilla liikeantureilla tehtiin pilottimittaukset, ja kehitettiin analyysimenetelmät, joilla nivelkulmien suuruuksia urheilusuorituksen aikana voidaan määrittää lajiolosuhteissa.
Hankkeessa kehitettiin kenttätestimenetelmiä urheilijan nopeus-voimaominaisuuksien määrittämiseen, menetelmää vietiin käytännön työhön Kuopion alueen urheiluakatemian kanssa yhteistyössä. Järjestettiin mm. koulutustilaisuus, johon osallistui 18 urheiluvalmentajaa.
Tanssin liikeanalyysiä laboratoriossa hyödynnettiin tanssijan polven kuormituksen arvioinnissa, digitaalisen tanssiteoksen luomisessa Kuopio Tanssii ja Soi-festivaalilla 2019 sekä aivohalvauskuntoutujan kuntoutusmenetelmänä pilotoitiin oman tanssiliikkeen tarkastelua liikeanalyysillä tuotetusta animaatiosta.
Ajosimulaattoriympäristö asennettiin osaksi HUMEA-laboratoriota. Simulaattoriin asennettiin ohjelmistopäivitykset, sekä lisäosa, jolla VR-lasien käyttö ajosimulaatioon on mahdollista näyttöruutujen ohella. Simulaattorin toiminnan turvallisuutta varmistettiin ohjelmointityöllä. Ajosimulaattoriympäristö on valmis käytettäväksi ajoterveyteen ja ajokykyyn liittyvässä tutkimustoiminnassa. Puettavia liikeantureita pilotoitiin ajosimulaattorissa auton kuljettajan nivelkulmien määrittämiseen.
Robottikuntoutuksen kehitysympäristössä otettiin käyttöön useita ohjelmistorajapintoja, mikä vaati ohjelmointityötä. Robottiavusteisen peiliterapian periaate toteutettiin integroimalla puettavat liikeanturit ja reaaliaikainen biomekaaninen mallinnus robottikäsivarren ohjaukseen. Hankkeessa tehty ohjelmointityö loi perustan toimivien kuntoutussovellusten ohjelmoimiseksi ja pilotoimiseksi tulevassa hankkeessa.
HUMEA-laboratorion toimintaa esitellään lyhyesti nettisivuilla www.uef.fi/humea.