Biomedisch Technologisch Onderzoek: Overzicht

December 1987

Technologisch

Onderzoek

Overzicht

Biomedisch Technologisch Onderzoek

Bibliotheek

TU

Delft

1111111111111111111111111111111111

C

0003814987

2413

262

o

Biomedisch Technologisch Onderzoek

Redactie:

ir.

J.W. Smeets

Delftse Universitaire Pers Stevinweg 1

2628 CN Delft Tel. (015) 783254 In opdracht van:

Technische Universiteit Delft CENTRUM MEDISCHE TECHNIEK Stevinweg 1 2628 CN Delft Postbus 5048 2600 GA Delft Telefoon secretariaat: 015-784066

Cartoon omslag: Jan van Wessum

CIP-GEGEVENS KONINKLIJKE BIBLIOTHEEK, DEN HAAG ISBN 90-6275-408-2

Copyright

©

1988 by Centrum Medische Techniek

No part of this book may be reproduced in any form by print, photoprint, microfilm or any other means, without written permission trom

1. 1.1 1.2 1.2.1 1. 2.2 1. 2.3 1.2.4 1.2.5 1. 2.6 1.2.7 INHOUD PROJECTOVERZICHT Inleiding Projectomschrijvingen Beeldtechnieken Lichamelijk gehandicapten Ergonomie Zintuigen Signaalverwerking en instrumentatie Modelvorming en informatica Nucleaire biotechniek

2. PUBLICATIES EN OVERIGE PRODUKTEN VAN WETENSCHAPPELIJKE ACTIVITEITEN

2.1

2.2

3.

4.

Publicaties van onderzoekers

Afstudeerverslagen en overige studentenrapporten

LEGENDA INDEX 1.1 1.1 1.2 1.2 1.8 1.26 1.33 1.36 1.37 1.43 2.1 2.1 2.75 3.1 4.1

1.1

-1.1 PROJECTOVERZICHT 1.1 Inleiding

Biomedisch technologisch onderzoek aan de Technisch Universiteit Delft vertoont niet alleen een sterk multidisciplinair maar ook een sterk extern gericht karakter. Het Centrum Medische Techniek voorziet hierbij in een organisatievorm, die contacten legt en samenwerking bevordert. Het bestuur van het Centrum bestaat uit vertegenwoordigers van de meest betrokken faculteiten.

Voor de uitvoering van voorgenomen activiteiten beschikt het Centrum over een permanent adviseursteam - o.a. uit de medische professie. In de praktijk fungeert dit team als intermediair tussen TUD-onderwijs en onderzoek enerzijds en gezondheidszorg en medische industrie anderzijds. In dit boekje volgt een overzicht van BMT onderzoek aan de Technische Universiteit Delft. De gegevens zijn, in principe, ontleend aan de CMT-projectenadministratie. Midden 1987 is deze administratie bijgewerkt, voornamelijk aan de hand van rechtstreekse contacten met de betreffende onderzoekers. Alleen voor de faculteit der werktuigbouwkunde kon

bovendien gebruik worden gemaakt van een voldoend gedetailleerd onderzoekverslag over 1986. Voor wat betreft de stand van zaken en de geboekte voortgang betreft het in de meeste gevallen dan ook die over het cursusjaar 1986-1987.

Het overzicht is ingedeeld volgens door het CMT gegroepeerde thema's. De beoordeling of een project onder biomedische technologie dient te vallen, is voor rekening van het CMT. Zo zijn de onderwerpen biotech-nologie (ST) en gezondheidstechniek (CT) niet opgenomen. Anderzijds is ten aanzien van onderwerpen uit de mens-machine systemen, veiligheids-kunde en de ergonomie een ruimer standpunt ingenomen wegens de directe of indirecte relatie met de preventieve gezondheidszorg.

In het projectoverzicht worden bij de projecten naast titel en korte inhoudsbeschrijving trefwoorden en publicaties genoemd. Met behulp van de index in hoofdstuk 4 is het mogelijk een project via trefwoorden op te zoeken. Bij "Publicaties" worden slechts de in 1986 over dat project verschenen publicaties vermeld, zoals opgegeven voor het

wetenschappelijk jaarverslag 1986. De vermeldepublicatienummers verwijzen naar het overzicht van publicaties in hoofdstuk 2. Naast wetenschappelijke publicaties en vakpublicaties zijn - voor zover mogelijk - ook overige producten van wetenschappelijke activiteiten

(zoals abstracts, posters en voordrachten) opgenomen.

De door het CMT gehanteerde afkortingen die zowel achter de project-titels als achter de auteursnamen in het publicatieoverzicht z~Jn

gegeven verwijzen naar de bij het betreffend onderzoek meest betrokken vakgroep, afdeling, centrum of werkgroep.

In hoofdstuk 3 vindt men de volledige omschrijving van de betreffende groep met telefoonnummer.

1.2 PROJECTOMSCHRIJVINGEN

1.2.1 BEELDTECHNIEKEN

Plaatsgevoelige detectie van röntgen- en gammastraling (radiodiagnostiek, nucleaire geneeskunde, tomografie) Plaatsgevoelige detectie van röntgen- en gammastraling kan nauwkeurig gebeuren met behulp van dradenkamers. Een dradenkamer is een met ejn geschikt gasmengsel gevulde doos (bijvoorbeeld Ix10x10 cm ) waarin op regelmatige afstand zeer dunne anodedraden evenwijdig aan elkaar zijn gespannen.

Zachte röntgenstraling (tot 30 kV) kan direct in een

dradenkamer worden geregistreerd. Door gebruik te maken van speciale technieken kan een plaatsresolutie worden

verkregen van 0,2 mmo Harde röntgen- en gammastraling moet eerst worden geabsorbeerd, bijvoorbeeld in een BaF

2 kris-tal. De detectie in een dradenkamer van het door een BaF

2 kristal uitgezonden scintillatielicht maakt een plaatsreso-lutie mogelijk van 1 mmo De toepassingen in de geneeskunde liggen op het gebied van röntgenfotografie, scintigrafie en Positron Emissie Tomografie (PET).

Publicaties: 108-110, 115, 116, 272, 274, 275, 315-318

Afbeelding met behulp van NMR (NMR, tomografie, tumor)

Het principe van kernspinresonantie bjfust op het feit dat sommige kernsoorten onder andere H, P zich oriënteren in een sterk magneetveld. Door een puls van hoogfrequente radiogolven worden deze kernen uit hun evenwichtstoestand gebracht.

Wanneer ze weer terugkeren naar hun evenwichtstoestand zenden ze radiogolven uit met een frequentie die evenredig is met de sterkte van het aangelegde veld. Deze zijn afhankelijk van de omgeving waarin de kernen zich bevinden. Door de sterkte van het magneetveld plaatsafhankelijk te maken is het mogelijk met behulp van tomografische

rekentechnieken een willekeurige doorsnede van een (mense-lijk) lichaam te maken.

Deze techniek maakt onderscheid tussen de verschillende soorten zacht weefsel en tussen gezond en aangetast

TN-IS

- 1.3

-weefsel. Bot is transparant. Op deze manier is het mogelijk om duidelijke anatomische afbeeldingen te maken. De

toepassingen kunnen we verwachten in de detectie van onder andere tumoren en vaatafsluitingen. Ook is het mogelijk via het opnemen van een NMR spectrum ~y een homogeen

magneetveld, bijvoorbeeld van de P kern, de concentratie van een aantal biologisch belangrijke fosforverbindingen te bepalen. Dit geeft zeer gedetailleerde informatie over de biochemie en physiologie (en afwijkingen daarin) van biologisch weefsel.

Een groot voordeel van deze technieken is dat er tot op heden geen aanwijzingen zijn voor schadelijke effecten; dit in tegenstelling tot röntgenstraling.

In 1986 is een methode ontwikkeld om reproduceerbaar

gelocaliseerde- proton spectroscopie aan niet

genarcotiseerde dieren te verrichten, waarbij artefacten

ten gevolge van hartslag, ademhaling en andere bewegingen zijn geminimaliseerd. Met deze methode kunnen nu

verbindingen met een 10 miljoen maal lagere concentratie dan water in biologisch weefsel worden waargenomen. Met behulp van gelocaliseerde in-vivo fosfor spectroscopie is tumor-respons op therapie en het levercoma bestudeerd. Een snelle methode voor spinafbeelding is geimplementeerd. Een schaalmodel van een nieuw ontwerp gradiëntspoelen met een sterk gereduceerd extern veld en een intern veld met verbeterde lineariteit is getest en bleek goed te voldoen. Samenwerking vindt plaats met Philips Medical Systems, Academisch Medisch Centrum Amsterdam en het Academisch Ziekenhuis Utrecht. Publicaties: 6, 7,8,10,11,12,13,38-44,77-79,80, 86-89, 115-158, 246-256, 258, 259, 298, 319, 424, 444 Supergeleidende magneet (NMR, magnetisme, supergeleiding)

Ontwikkeling van supergeleidend magneetsysteem ten behoeve van spin afbeelding (NMR). Om een lage verdamping van vloeibaar helium te realiseren is in de cryogene behuizing een tweetal stralingsschilden opgenomen, die in een

gesloten systeem gekoeld worden met een cryogenerator. Voor toepassing van de magnetische resonantie afbeeldings-techniek in ziekenhuizen is het gebruik van een supergelei-dende magneet noodzakelijk. Hiermee kunnen veldsterktes tot 4 T worden gerealiseerd met een zeer goede stabiliteit. Een

nadeel tot nu toe is echter dat om het magneetsysteem supergeleidend te houden regelmatig grote hoeveelheden vloeibaar stikstof en vloeibaar helium moeten worden aangevoerd. Dit soort systemen zouden op grotere schaal in gebruik kunnen worden genomen wanneer ze voorzien worden van een volledig gesloten koelsysteem dat niet of

nauwelijks onderhoud behoeft. Het onderzoek richt zich op de ontwikkeling van dergelijke gesloten koelsystemen. Een systeem voor voorkoeling van de supergeleidende magneet en koeling van stralingsschermen is reeds in bedrijf. Een systeem voor hercondensatie van verdampend helium is in aanbouw. Aan de realisatie van een 1.5 T magneet met een dergelijk volledig gesloten koelsysteem, die geschikt moet zijn voor patiëntenonderzoek, wordt nog gewerkt.

In 1986 is het gehele magneetsysteem gemonteerd, afgekoeld en getest, waarbij het cryogene systeem goed hleek te functioneren.

Publicaties: 75, 76, 279, 280, 334, 335, 344

Ultrasone medische diagnostiek

(echografie, transducent, diagnostiek, akoestische microscopie)

Met behulp van ultrasone echografische afbeelding kan diag-nostische informatie verkregen worden op een voor de pa-tiënt onschadelijke wijze. Gewerkt wordt aan het verbeteren van het scheidend vermogen met synthetische focusserings-technieken. Daarnaast worden microprocessor gestuurde akoestische sensoren ontworpen en gerealiseerd. Ook wordt gewerkt aan de ontwikkeling van algoritmen waarmee vanuit synthetisch gefocusseerde data fysische eigenschappen van weefsels bepaald kunnen worden (weefsel karakterisering). Op 1 januari 1986 is het akoestische microscopie project Microson gestart. In dit project zal onderzoek verricht worden naar de koppeling van weefseleigenschappen op microscopisch niveau met eigenschappen van weefsels zoals die met behulp van diagnostische ultrageluidsapparatuur bepaald kunnen worden. Bij dit onderzoek zal gebruik gemaakt worden van een zelf ontwikkelde ultrasone microscoop die gekoppeld zal worden aan een diagnostisch werkstation.

Publicaties: 14, 15, 19, 257, 299, 461, 464

1.5

-Kwantificering van röntgencontrastopnamen van het hart

(cardiovasculair systeem, heamodynamica, radiodiagnostiek) Het bepalen van klinisch relevante grootheden betreffende de pompfunctie en de doorbloeding van de hartspier uit röntgen-contrastopnamen met behulp van digitale beeld-bewerkingstechniek.

De area-ratio en de bloedstroomsterkteverdeling wordt bepaald uit het contrastverloop bij vertakking in de kransslagaders van het hart. Tevens wordt gewerkt aan simulatie van het dynamisch gedrag van catheter manometer systemen voor bloeddrukmeting tijdens hartcatherisatie. Publicaties: 125, 278, 402

Reconstructiemethoden in de nucleaire geneeskunde

(tomografie, hart, schildklier, nuc leaire geneeskunde) Het project "Reconstructiemethoden in de nucleaire genees-kunde" heeft tot doel emissie-tomografische methoden te ontwikkelen ten einde op grote schaal patiënten te screenen op defecten in kleine organen (hart, schildklier). Er zijn drie deelprojecten:

1) 7-pinhole tomografie van het hart.

De software voor de bestaande 7-pinhole collimatoren is verbeterd. Het ontwikkelde algoritme is gebaseerd op een iteratieve reconstructiemethode, ART3 geheten, waardoor o.a. het oplossend vermogen van het apparaat vergroot is en de positionering van de patiënt minder kritisch is. De techniek wordt momenteel geschikt gemaakt voor routinematig klinisch gebruik.

2) tijdgecodeerde emissietomografie.

Een dynamische, in de tijd gemoduleerde, apertuur wordt in een overigens statische configuratie voorgesteld als tomo-grafisch afbeeldingssysteem van de schildklier. Een

proto-type van de apparatuur is thans gereed;

fantoomreconstruc-ties met behulp van ART3 hebben de praktische realiseer-baardheid van de techniek aangetoond. Klinische evaluatie is in voorbereiding.

3) 7-pinhole tomografie van de schildklier. Het ontwerp van de 7-pinhole collimator is geoptimaliseerd voor

schildklieronderzoek. Op basis hiervan is een hardware prototype gebouwd. Resultaten van hiermede verrichte fantoomstudies wettigen de verwachting dat de methode klinisch bruikbaar zal zijn. Een evaluatie met

patiënten-Et-BE

data is in voorbereiding; hierbij zal tevens een vergelij-kende studie met de onder 2) genoemde techniek worden verricht.

Het project is in 1986 met een proefschrift afgesloten. Publicaties: 141, 145, 320

Weergave 3D-beelden

(beeldscherm, diagnostiek, ruimte)

Ontwikkeling van een systeem om driedimensionale beelden op een tweedimensionaal beeldscherm waar te nemen, op basis van bewegingsparallax.

Medische toepassingen voor een dergelijk systeem worden onderzocht.

Ondertussen zijn er besprekingen gaande met bedrijven om deze techniek te gebruiken voor stuurtaken in gevaarlijke ruimten.

Publicaties: 277, 322-324, 336, 437, 438

Analyse van angiogrammen en scintigrammen

(cardiovascular systeem, analyse, radiodiagnostiek) Digitale beeldbewerkingstechnieken worden toegepast om te komen tot een meer kwantitatieve interpretatie van angio-grammen en scintiangio-grammen van het hart. In de coronair angiografie is reeds een gedetailleerd analysesysteem van voorgeselecteerde vaatsegmenten operationeel. Met behulp van edge(rand)-detectie kan o.a. de procentuele diameter vernauwing van het vat bepaald worden. Onderzoek wordt op het moment gedaan aan de complete coronairboom zodat de detectie van vernauwingen en bifurcaties geautomatiseerd kan worden. Een poging wordt gedaan om de verschillende vaten te benoemen. Daarnaast wordt onderzoek verricht om uit de cine-angiogram m.b.v. een "frame to frame" analyse van op elkaar volgende beelden het locale contractiepatroon te bepalen. Aan, met radioactief Technetium of Thalium opgenomen, scintigrammen kan m.b.v. een minimale-kosten-contourdetectie algoritme de contour van de linker

hartkamer bepaald worden. Op deze wijze kan de hartfunctie dan wel de doorbloeding van de hartspier bestudeerd worden.

IO-V

- 1.7

-De kwantitatieve analyse m.b.v. een roterende gamma-camera verkregen 3D opnamen is in ontwikkeling.

Publicaties: 3-5, 25-29, 135-137, 295, 296, 467

Beeldverwerking in medische diagnostiek

(patroonherkenning, tumor, chromosoom, diagnostiek) Een medische diagnose komt in veel gevallen tot stand na analyse van informatie uit beelden, bijvoorbeeld röntgen of microscoop. Een deel daarvan is tijdrovend, zoals het zoeken naar groepjes chromosomen, tellen van bloedcellen en meten in weefsels en organen. Automatisering hiervan kan bestaande methoden goedkoper en effectiever maken. De beelden worden als een verzameling grijswaarden in het geheugen van een, vaak gespecialiseerde, computer opgesla-gen en vervolopgesla-gens verduidelijkt, geanalyseerd of geclassi-ficeerd. Het resultaat is een beeld, een set meetgegevens of een uitspraak.

Zo worden de chromosomen geclassificeerd door analyse van het bandenpatroon om erfelijke afwijkingen op te sporen. Daarnaast wordt onderzoek gedaan ten behoeve van kanker-preventie naar celdelingsactiviteit door mitoseherkenning en door onderscheiding van weefseltypen, bijvoorbeeld ovarium tumoren. Ook de bewerking van 3D-beelden, zoals afkomstig van Magnetic Resonance Imaging, wordt

bestudeerd.

Publicaties: 67, 111, 112, 242, 325, 326, 349, 404-412

1.2.2 LICHAMELIJK GEHANDICAPTEN

BOVENSTE LEDEMATEN

Bewegingssturing voor kunstledematen

(prothese, arm, besturing, actiepotentiaal, patroon-herkenning)

Onderzoek naar besturingsmethodes voor bekrachtigde armprothesen door middel van patroonherkenning van actie-potentialen in de spieren die bij natuurlijke beweging betrokken zijn.

Publicaties: 436

Elleboogorthese

(orthese, elleboog, revalidatie)

Ontwikkeling van een industrie-rijp ontwerp van een voorziening voor patiënten met gestoorde elleboogfunctie.

Hoge eisen worden gesteld aan functievervulling, breed toepassingsgebied en individuele aanpasbaarheid.

Het ontwerp geschikt gemaakt voor industriële productie en overgedragen aan de industrie.

Na veel onderzoek is uiteindelijk gekozen voor gesoldeerde fittingdragers. Het automatisch vergrendelsysteem is in het laboratorium en in de kliniek beproefd. De beproevingen verliepen naar genoegen. Bij klinische test ontstonden wederom problemen met de rubber veren. Het blijkt nauwelijks mogelijk een rubber plaat of ring volgens opgegeven mechanische eigenschappen te verkrijgen. De overname door derden van produktieregeling en

distributie van de elleboogorthese is in een vergevorderd stadium. Een handleiding voor aanmeten, monteren en afstellen kwam gereed.

Publicaties: 271, 284

TN-ST

1.9

-Proprioceptie

(besturing, prothese, signaalverwerking, terugkoppeling) Onderzoek naar de invloed van visuele en proprioceptieve terugkoppeling bij de generatie van doelgerichte stuur-signalen. Opstellen van ontwerpcriteria voor besturings-systemen van armprothesen, waarbij ook gebruik wordt gemaakt van proprioceptie.

Het onderzoek werd in 1985 aanvankelijk afgesloten met een dissertatie. Als applicatie werd een klein oriënterend onderzoek verricht naar de bestuurbaarheid van een

ruimtemanipulator, naar aanleiding van een vraag van Fokker Space Division. Een op grond hiervan bij STW ingediende subsidieaanvraag voor een uitgebreider onderzoek is inmiddels gehonoreerd.

In 1986 is een vervolg onderzoek gestart met als doel inzicht te krijgen in de bijdrage van de proprioceptieve terugkoppeling bij het uitvoeren van menselijke stuurtaken. Publicaties: geen

Besturingsconcepten ruimtemanipulatoren

(besturing, prothese, signaalverwerking, terugkoppeling) Onderzoek naar de invloed van visuele en proprioceptieve terugkoppeling bij de generatie van doelgerichte stuur-signalen.

Opstellen van ontwerpcriteria voor besturingssystemen van armprothesen, waarbij ook gebruik wordt gemaakt van pro-prioceptie.

Een uitgebreid literatuuronderzoek naar de handmatige besturing van een recente manipulator is opgestart. Dit resulteert in een algemene omschrijving van de problematiek en mogelijke oplossingen voor de mens-machine interface, gegeven de technische begrenzingen van de ruimtemanipulator en de beperkingen en mogelijkheden van de mens. Een begin is gemaakt met de opbouw van een experimentele opstelling. Hierbij wordt bestaande computerapperatuur uitgebreid met de benodigde interfaces, zodat in de rekenmachine de manipulator met regelkring gesimuleerd kan worden. Via de interfaces kan de robot door de mens gestuurd worden. Software t.b.v. bovenstaande simulatie is ontwikkeld. In het verslagjaar 1986 is geen voortgang geboekt wegens het vertrek van de promovendus. Per 1 december 1986 is een

Wb-MR

nieuwe promovendus aangetrokken, die aan dit project gaat werken.

Publicaties: 243

Schouderbewegingsanalyse/omodese (verlamming, arm, schouder)

Onderzoek naar de mate van het functieherstel, dat geboden kan worden aan mensen met een geheel of gedeeltelijk verlamde arm ten gevolge van een plexuslaesie, door toepassing van een omodese gecontinueerd met een elleboog-orthese.

Bij projectonderdeel I zijn in het jaar 1986 de 3D-palpatie en 3D-videometingen van de schoudergordelbewegingen bij respectievelijk 18 gezonde proefpersonen en 18

proefpersonen met een omodese verder geanalyseerd. Hiervoor zijn de bewegingen van de scapula en de clavicula

beschreven door middel van zowel rotatiematrices als schroefassen.

In het kader vari de applicatie van de onderzoekresultaten op het uitvoeren van de omodese is een prototype van een flexibele externe schouderfixator ontwikkeld en daarna toegepast bij een patiënt met een plexus brachialis letsel. Anderzijds is om een juiste inpassing van de behaalde resulaten in het revalidatieproces te realiseren, een onderzoek verricht naar het beslissingsproces over het wel of niet uitvoeren van een omodese.

Bij het projectonderdeel 11 is voornamelijk aandacht besteed aan het verbeteren van de meetopstelling voor palpatiemetingen.

Lunteren, prof.dr.ir. H.G. Stassen. Publicaties: 266, 267, 285-289, 458

Ellebooggestuurde handprothese voor kinderen (prothese, hand, kind, revalidatie)

Ontwerpen van een industriëel prototype van een handpro-these voor kinderen waarbij gezocht is naar hoog draag-comfort en groot bedieningsgemak voor kinderen in verschillende leeftijdsgroepen.

Wb-MR

- 1.13

-in vezelconstructies heeft niet plaatsgevonden. Het onder-zoek naar constructies uit aramide/koolstof combinatie is beperkt gebleven tot het ontwerp van een handbekledings-schaaltje uit aramidevezelversterkte kunststof.

Dit project is in 1986 stopgezet. Publicaties: geen

COMMUNICATIE

Oogcommunicatiemiddelen

(communicatie-hulpmiddel, oog, gehandicapt-motorisch, revalidatie)

Ontwikkelen van eenvoudige optische oogcommunicatie-middelen door middel van reflectie en refractie. Het uitvoeren van experimenten gebaseerd op eenvoudige bestaande oogmeetmethoden, zoals de infrarode limbus refractiemethode en de electro-oculografie als voorbereidingsfase voor de opzet van een oogbestuurd communicatiesysteem met een optische RAM (oogschakelaar, oogletterkiezer). Ontwikkelen van een nieuw oogmeetsysteem met een optische RAM.

Publicaties: 207, 208, 210, 212

Dynamische braillepresentatie

(communicatie-hulpmiddel, braille, blindheid)

Ontwikkeling van apparaten voor dynamische braillepresenta-tie; zowel via papier als via tastscherm; zowel voor huishoudelijke als professionele toepassingen.

Brailletastscherm: de promovendus is naar het bedrijfsleven overgestapt alwaar het proefontwerp verder wordt ontwikkeld zij het met vertraging. De betrouwbaarheid van het

proefontwerp laat nog te wensen over en is onderwerp van nader onderzoek.

Op 26 juni 1986 pr~moveerde ir. N.R. Kemper op het proefschrift: "Ontwerp van een Brailledisplay". Met het gereed komen van dit proefschrift zijn de werkzaamheden in

TN-AK

het kader van deze taakstelling binnen FMT vooralsnog afgerond.

Publicaties: 216

Communicatiehulpmiddelen

(communicatiehulpmiddel, spraak, microprocessor, gehandicapt motorisch)

Dit project beoogt het verbeteren van bestaande communica-tie-hulpmiddelen, in het bijzonder de lichtvlekbestuurde schrijfmachine (L.B.S.), en het vinden van nieuwe toepas-singsgebieden.

De laatste van de drie geplande arbeidsplaatsen voor ernstig motorisch gehandicapten op basis van een

lichtvlekbesturingseenheid en een daaraan gekoppelde PC, kon in maart 1986 worden geïnstalleerd bij een grote bankinstelling in Amsterdam. Evenals bij de eerder gerealiseerde arbeidsplaatsen (een sociale werkplaats en een woonvorm voor gehandicapten), verloopt de evaluatie naar wens. Voor de arbeidsplaats in Amsterdam werd een speciale interface ontwikkeld, die het mogelijk maakt om het lichtvlekbesturingspaneel aan te sluiten op het

centrale computersysteem van de bank. Deze koppeling zal in de eerste maanden van 1987 tot stand komen. Zodra het een en ander naar behoren funktioneert, kan dit project door de TU worden afgesloten. Het project is derhalve iets

vertraagd.

De eerder genoemde interface is ook bruikbaar om een ouder type lichtvlek bestuurde schrijfmachine (LOT Mk3) te koppelen aan een IBM-PC. Een dergelijke opstelling wordt sinds juli 1986 met succes gebruikt door een gehandicapte in Rotterdam. Er zijn besprekingen gaande met een bedrijf om tot serieproduktie te komen, zodat ook andere LOT Mk3 gebruikers van deze nieuwe mogelijkheid kunrien profiteren. Daarnaast worden vorderingen gemaakt met de ontwikkeling van een goedkoop, compacte en universeel bruikbare lichtvlekbesturingseenheid. Er is thans een proefmodel beschikbaar van een nieuw lichtvlek detectie systeem, dat een lage kostprijs paart aan uitgebreide

toepassingsmogelijkheden. In de loop van 1987 zal dit proefmodel worden uitgebouwd tot een werkend prototype van het nieuwe communicatiehulpmiddel.

Publicaties: 147

1.15

-Systeem voor training van afasiepatiënten (STAP)

(afasie, communicatie-hulpmiddel, revalidatie, video-presentatie)

Het ontwikkelen van computersystemen ter ondersteuning en uitbreiding van de behandeling van afasiepatienten.

Toepassing van computers bij de behandeling kan leiden tot:

- intentivisering van de therapie - registratie van therapie-resultaten - motivatieverhoging van de patiënt - verbetering nazorg.

Eind 1985 is een pilot-studie gestart, waarbij 10 IBM-PC's bij afasie-patiënten thuis geplaatst zijn. Ter

ondersteuning van de thuisbehandeling werden 4 IBM-PC's bij de revalidatiecentra geplaatst.

De studie was opgezet met de bedoeling meer inzicht te krijgen in het gebruik van de ontwikkelde

trainingsprogramma's in de thuissituatie. Over het gebruik van de programmma's door zowel behandelaars als

revalidanten zijn in de periode van november 1985 tot en met I juli 1986 gegevens verzameld. De resultaten van de pilot-studie zijn neergelegd in een rapport (N-268). De reacties van behandelaars en revalidanten zijn positief. De computer wordt gezien als een volwassen hulpmiddel bij de afasie-revalidatie.

Uit de pilot-studie zijn de volgende punten naar voren gekomen:

- oefeningen uitbreiden van feedback,

- programma's met feedback in de vorm van spraakoutput, - uitbreiden van de itemseries.

In het verdere verloop van het project zullen bovenstaande uitbreidingen aan de programmatuur worden toegevoegd. Verder zullen contacten worden gelegd met instanties zoals het Ziekenfonds en de GMD om te zijner tijd tot een

financiering van een dergelijk trainingssysteem te komen. Gegeven de grote vraag van de revalidanten,

revalidatiecentra, en logopedie-opleidingen naar de STAP-programmatuur, is een voorlopige vorm van centrale distributie en onderhoud opgezet.

Bovenstaande punten zullen in de komende 2,5 jaar gerealiseerd moeten worden. Een continueringssubsidie is hiervoor bij het IOP/HG aangevraagd en toegekend. Dit heeft veel tijd gevraagd.

Publicaties: 193, 194, 455

Psycho-akoestische eigenschappen van gehoorzalen (gebouw, ruimte, spraak, gehoor, computer-software) Onderzoek naar het verband tussen fysische zaalparameters en de bijbehorende perceptieve attributen. Thans is de aandacht speciaal gericht op de subjectieve attributen "ruimtelijkheid", "luidheid" en binaurale ontkleuring. Publicaties: 32, 345

Prismacornmunicators

(communicatie-hulpmiddel, zien, gehandicapt-motorisch, revalidatie)

Test en nul-serie van de goedkope en mobiele prismacornmu-nicator voor stemvervanging bij non-vocale, motorisch gehandicapten.

De prisma-communicator maakt, naast de blikrichting, gebruik van het oogcontact dat de stemgestoorde Z (zender) en de bezoeker 0 (ontvanger) tijdens de communicatie met elkaar hebben. Net als bij een doorschijnend letterbord poogt 0 te achterhalen op wat voor letter of teken Z de ogen richt. Het hoofd van 0 kan echter op zijn plaats worden gehouden bij het ontdekken van de blikrichting van Z, doordat van optische hulpmiddelen (prisma's) gebruik wordt gemaakt. Via zo'n prisma kan men namelijk "om een hoekje" kijken. Hierdoor is het voor een gemotiveerde gesprekspartner 0 eenvoudig om de stand van de ogen te bepalen. Dat maakt die communicatie met een stemgestoord/ stemloos persoon Z aantrekkelijk! Door gebruik te maken van zes driehoekige stukjes perspex (prisma's) kunnen zes ogenparen van Z extra worden waargenomen door O.

Om te ontdekken naar welk prisma Z kijkt, zijn er drie mogelijkheden voor 0:

1) Het recht aankijken in één prisma. Indien 0 de ogen van Z recht aankijkt, heeft 0 het bedoelde prisma gevonden. 2) De richting van de ogen van Z kan door het middenraam (zonder prisma) worden gecontroleerd.

3) Indien Z de ogen op een prisma richt, wijzen de ogen in de overige vijf prisma's als pijlen naar het bedoelde prisma.

Is het bedoelde prisma door 0 gevonden, dan kan Z één van de vier letters langs de zijden van het prisma aangeven door met de ogen omhoog, omlaag, naar links of naar rechts te kijken. Het praktisch afwezig zijn van een leerproces

TN-AK

1.17

-maakt het gebruik van de prismacommunicator geschikt voor communicatie van zwaar stemgestoorde kinderen/volwassenen. De uiteindelijke communicatiesnelheid komt overeen met het normaal spellen van woorden. Naast het gebruik van letters kunnen ook symbolen (bijvoorbeeld BLISS) worden toegepast. Door het directe aanwijzen van letters of symbolen en het tegenover elkaar zitten (liggen) zijn ook allerlei bord- en kaartspelen tussen Z en andere O's mogelijk (zie de figuur met de kolomprismacommunicator). Hierdoor kan de verveling van Z worden verminderd. Na het succesvol gebruik door een aantal verlamde stemloze patiënten is in het kader van het innovatiebeleid van de overheid de financiering en de plaatsing geregeld van 10 prisma-communicators, welke gedurende 1986 in een veld-evaluatie in 10 verschillende revalidatiecentra verder zijn getest.

Publicaties: 209, 211

Richting gevoelig hoortoestel

(communicatie-hulpmiddel, gehoor, doofheid, revalidatie) Een vooronderzoek naar een richtinggevoelig hoortoestel voor slechthorenden. Er wordt gestreefd naar een verbete-ring van de signaal-ruisverhouding door toepassing van array techniek.

Uitvoering van het project is medio 1986 gestart. Publicaties: geen

EVALUATIESTUDIES

Evaluatie plexusleasie behandeling

(verlamming, evaluatie, arm, expertsysteem)

Onderzoek naar het optimaliseren van het revalidatieproces van mensen met een geheel of gedeeltelijke verlamde arm ten gevolge van een laesie van de plexus brachialis.

Voor wat betreft de konstruktie van een behandelmodel heeft het onderzoek zich in 1986 gericht op twee aspekten. Ten eerste is de konstruktie van een eenvoudig prognosemodel van de revalidatie van plexus brachialis letsels afgerond.

TN-AK

Dit model blijkt een redelijke beschrijving van het revalidatieproces te geven, waarmee het inzicht in het herstelproces van plexus brachialisletsels verbeterd kan worden. Naar aanleiding van deze modelvorming is echter een aantal belangrijke beperkingen van de beschikbare database naar voren gekomen, die een uitbreiding van het

prognosemodel onmogelijk maken.

De tweede fase van het ontwikkelen van een behandelmodel is daarom gericht op de revalidatie van dwarslaesiepatiënten. Van dit revalidatieproces is een nieuwe database opgebouwd, met behulp waarvan een behandelmodel is gekonstrueerd. Hiermee kan het effekt van de behandeling op de toestand van de revalidant worden voorspeld. Dit model dient nog verbeterd te worden, teneinde de kwaliteit van deze voorspelling te verhogen.

Het werk aan het expertsysteem PLEXUS is volgens plan verlopen. Een literatuurstudie naar de prognostiek en behandeling van plexus brachialis letstels is afgerond. De resultaten van deze studie worden thans geimplementeerd in een prototype-model voor het expertsysteem voor prognose-en behandelingplanning. De diagnose-module van het expertsysteem is verder uitgebreid en getest. Voor suprac1aviculaire plexl1x brachilais letsels blijkt het systeem goed te werken, voor infraclaviculaire letsels moet het systeem nog worden aangepast.

Publicaties: 195-199, 425, 432

Communicatie-centra: een haalbaarheidsstudie (communicatie-hulpmiddel, gehandicapt)

In Nederland is veel verspreide kennis aanwezig op het gebied van de communicatiehulpmiddelen voor lichamelijk gehandicapten. Hierdoor is vaak niet op de juiste plaats en op het juiste moment de noodzakelijke hulp aan een

gehandicapte te verzorgen. Doel van het onderzoek is na te gaan of het zinvol is enkele centrale communicatie-centra in te richten, of het financieel haalbaar is dergelijke centra te exploiteren en of het mogelijk is deze centra te gebruiken als kenniscentrum voor het starten en initiëren van nieuwe projecten.

In 1986 werden de tweede helft van het eerste project en de eerste helft van het tweede project uitgevoerd. In het eerste project werd, volgens plan, een inventarisatie gemaakt van wensen van diverse belanghebbende instanties t.a.v. het takenpakket van een centrum voor

communicatiehulpmiddelen t.b.v. (motorisch) gehandicapten.

1.19

-Dit heeft geleid tot een model voor zo'n centrum dat, uitgaande van een staf van specialisten uit verschillende disciplines, de huidige versnippering in de dienstverlening op bovengenoemd terrein zou moeten kunnen bestrijden. Door de uitvoerder van het project is ten tijde van het eerste projectonderdeel deelgenomen in de voorbereiding van het symposium Handicap en Communicatie dat door het Centrum Medische Techniek van de TU Delft en het IOP/HG

georganiseerd werd.

In het tweede project werd een aanvang gemaakt met de concretisering van het model voor een communicatiecentrum. Overleg over de wijze, waarop de opzet- en de werkfase van het centrum zullen gaan worden ingedeeld heeft

plaatsgevonden. Een eerste gesprek met een kandidaat voor de lokatie van het centrum heeft plaatsgevonden.

Publicaties: 133, 134, 337, 370

HOUDING EN GANGBEELD

Bewegingsanalyse van gezonde ledematen

(beweging, analyse, patroonherkenning, computer)

Ontwikkeling van technieken voor contactloze plaatsbepa-ling van bewegende voorwerpen of stelsels van gekoppelde segmenten; gebaseerd op real-time digitale verwerking van T.V.beelden. Toepassing bij bewegingsanalyse van ledematen. Publicaties: 61, 98, 127-132, 470

Kwaliteit en bruikbaarheid van schoolmeubilair voor gehandicapte kinderen

(ergonomie, kind, antropometrie, biomechanica)

Speciaal schoolmeubilair is ruim 2,5 keer zo duur als standaard schoolmeubilair. Daar de schoolbesturen zelf deze aanschaf moeten bekostigen, zijn zij erg gebaat bij

richtlijnen en kriteria, die pro- en contra indicaties per merk te laten zien. De doelstelling is om een goed

overzicht op dit gebied te maken, waardoor er een grotere

TN-ST

kans is dat kinderen ergonomisch verantwoord meubilair en hulpstukken gaan gebruiken.

Publicaties: 240, 260, 263, 403

VERVOER

Ergonomische analyse van de aandrijving van hand-bewogen rolstoelen

(ergonomie, rolstoel)

Doel van dit project is het ontwerpen van een testbatterij voor gebruiksaspecten van hand-gedreven rolstoelen en het op basis van metingen van proefpersonen en diverse typen van aandrijving formuleren van ontwerpcriteria voor aan-drijving en maatvoering van de rolstoel-gebruikers inter-face, in het bijzonder gelet op energie-zuinig verplaatsen. Terwijl rolstoelgebruikers veelal een geringe prestatie kunnen leveren stijgt het bruto -rendement bij rolstoel-propulsie van het conventionele hoepelmodel zelden boven de 10%. Bij fietsen ligt dit percentage tussen de 20 en 25%. Door het ontwikkelen van een testprocedure en het

vervolgens analyseren van een aantal (nieuwe) rolstoel-ontwerpen met verschillende aandrijvingen kan de invloed van verbetering van lichaamshouding en arm/beweging op het rendement van voortbeweging worden nagegaan.

Het project kon niet worden gestart, omdat de subsidie nog niet verstrekt werd.

Publicaties: geen

Individueel voertuig voor gehandicapten (ergonomie, rolstoel)

Dit project betreft het herontwerpen van een klein vierwielig invalide voertuig dat door een 50 cc

benzinemotor wordt voortbewogen. Dit wagentje biedt, in tegenstelling tot de normale open rolstoel, beschutting aan de inzittende.

Publicaties: geen

Wb-MR

1.21

-AANGEPAST BOUWEN

De betekenis van de gebouwde omgeving voor langdurig zorgbehoevenden

(gebouw, omgeving, patiënt, psychologie)

Onderzoek naar relaties tussen de gebouwde omgeving en de gevoels- en gedragsaspecten van chronische zieken; in het bijzonder in verpleegtehuizen.

Dit project kreeg voorlopige afronding in de vorm van een PATO-cursus. Het cursusboek is medio 1986 verschenen. Publicaties: geen

Categorale indeling van gebruikers van gebouwen (gebouw, antropometrie, informatiesysteem)

Ontwikkeling van een categorale indeling van gebruikers van gebouwen ten aanzien van hun fysieke mogelijkheden bij het gebruik van gebouwen.

Bij het werven van proefpersonen voor bouwkundig onderzoek en voor het rapporteren daarvan is behoefte aan een cate-gorale indeling van gebruikers van gebouwen, die bouwkundig relevant is. De bestaande indelingen hebben alle een

medische achtergrond en zijn voor bouwkundige doeleinden onbruikbaar. Het onderzoek stelt zich ten doel om de gewenste indeling te ontwerpen. Hierbij wordt stapsgewijs te werk gegaan.

Allereerst werden alle handelingen in gebouwen, die bouw-kundig relevant zijn, geïnventariseerd. Vervolgens werden daarin een beperkt aantal elementen onderscheiden, waaruit alle handelingen kunnen worden samengesteld.

Na

een inven-tarisatie van stoornissen die bij de uitvoering van deze elementen kunnen optreden als gevolg van fysieke stoor-nissen en het gebruik van hulpmiddelen, werden de bouw-kundige consequenties van een en ander nagegaan. Sortering van combinaties van deze consequenties leidde tot de gewenste categorieën.

Dit deel van het onderzoek is afgesloten. Verwacht wordt dat een vervolgonderzoek zal plaats vinden om de getrokken conclusies in de praktijk te toetsen. De methode berust op experiment.

Publicaties: geen

Bk-GM

Deuren openen en sluiten (gebouw, deur, gehandicapt)

Onderzoek naar afmeting, opzet en plaatsing in het grond-plan van binnen- en buitendeuren, zodanig dat het gebruik ervan zo min mogelijk problemen geeft.

In openbare gebouwen, woningen en andere ruimten komen op talrijke plaatsen deuren voor. Deze geven problemen voor mensen met functiestoornissen: te weinig manoevreerruimte, te hoge dorpels, te geringe doorgangsbreedte, te zware deurdrangers, onbruikbare deurknoppen, enzovoort. De bruikbaarheid van deuren is een belangrijke factor bij de (on)toegankelijkheid en gebruiksgeschiktheid van gebouwen. Op dit moment zijn er nog te weinig betrouwbare gegevens over de gebruiksmogelijkheden van verschillende typen deuren voor mensen met functiestoornissen.

Naast literatuuronderzoek vindt veldonderzoek plaats. Proefopstellingen worden door verschillende categorieën gebruikers uitgetest. Uitgegaan wordt van de netto-door-gangsbreedten van 80 cm en 85 cm en alle deuren worden voorzien van krukken op twee hoogten, te weten: 85 cm en 105 cm. Door te werken met verplaatsbare wandjes kan de minimum gebruiksruimte vrij eenvoudig bepaald worden. Van alle proefnemingen in diverse situaties, wordt (met compu-terondersteuning) geregistreerd of de passage lukt, welke kruk en/of handgreep gebruikt is en of iets geraakt is. Eventueel wordt ook de tijd opgenomen. Of en welke problemen iemand ondervindt, hangt af van de aard van de functiestoornis en van de gebruikte hulpmiddelen.

De methode berust op experiment. Publicaties: geen

Woninggrootten

(gebouw, ruimte, gehandicapt, rolstoel)

Onderzoek naar de mogelijkheid van het aanpassen van woningwetwoningen voor gehandicapten. Kritisch daarbij is de benodigde ruimte voor rolstoelgebruik.

Na de in vooronderzoek aangetoonde mogelijkheid, wordt

verder onderzoek verricht bij grote aantallen woningen en

naar de aangelegde normen voor het gebruik.

Huisvesting van gehandicapten, die als vanzelfsprekend

Bk-OP

1.23

-meegenomen wordt in de gewone woningbouw, is mogelijk als alle woningen in principe aanpasbaar zouden zijn aan rol-stoelgebruik. De discussie hierover wordt sterk vereenvou-digd als zou blijken, dat dit geen of weinig extra kosten met zich mee zou brengen. Aangezien de woninggrootte een belangrijke indicatie is voor de bouwkosten wordt bij dit onderzoek de vraag gesteld: maakt aanpasbaarheid aan de rolstoel de gemiddelde woningwetwoning groter dan gebrui-kelijk is? En zo ja, hoeveel?

De methode berust op het invoeren van vooraf ontworpen normen in een groot aantal bestaande woning-plattegronden, onder andere met behulp van een computerprogramma.

Dit project is in 1985 uitgevoerd ten dienste van het onderwijs. De resultaten van dit project zijn van belang voor verder onderzoek.

Publicaties: geen

Ruimtegebruik bij woonactiviteiten

(gebouw, ruimte, rolstoel, videopresentatie)

Zowel in het onderwijs als de praktijk van het bouwen is behoefte aan visuele weergave van het ruimtegebruik bij woonactiviteiten. Dit is in het bijzonder het geval, wanneer deze woonactiviteiten worden verricht met een hulpmiddel als de rolstoel. Met behulp van proefpersonen en onder meer proefopstellingen worden videofilms gemaakt van de volgende woonactiviteiten (in laboratorium opstelling zowel in de thuissituatie).

- binnenkomen (gereed 1985) - naar bed gaan (gereed 1984) - gebruik sanitair

- koken en eten

- overige woonactiviteiten

Het draaiboek werd/wordt opgesteld door studenten. Methode: Rapportage, ontwerpen, experiment.

Publicaties: geen

DIVERSEN

Ontwikkeling en vormgeving van revalidatiehulpmiddelen (hulpmiddelen, gehandicapt, revalidatie)

Ontwikkeling van hulpmiddelen, met bijzondere aandacht voor de verschijningsvorm (gebrekkige vormgeving van hulp-middelen blijkt vaak grote weerstanden op te roepen bij patiënten).

Eén van deze hulpmiddelen is een vervoermiddel, de zoge-naamde rolschaal, waarin gehandicapten zich kunnen

verplaatsen. Het doel van het project is om een tussenvorm te vinden tussen bed en rolstoel, die de mobiliteit

bevordert van gehandicapten die zijn aangewezen op de lighouding. Aspecten, die in de rolschaal gerealiseerd moeten worden, zijn comfortverbetering en een passende verschijningsvorm.

De onwikkeling is gestart met een voorbereidend onderzoek van de TU Delft, Bio-Kinderrevalidatie en de firma

Hoogstraat uit Kampen. Uit een opgesteld programma van eisen vloeiden een vijftal onderdelen als probleemgebieden voort. Het ontworpen zit/ligelement bestaat uit de kunst-stof ABS. De bekleding van dit element bestaat uit een bijzonder soort schuim, "temperfoam", dat het lichaam optimaal ondersteunt. Als onderstel is het onderstel van de electrische rolstoel van de firma Hoogstraat gebruikt, omdat deze goede mogelijkheden biedt voor een verantwoorde vormgeving en een goede integratie van het kantelmecha-nisme. Achterwaartse en zijwaartse kanteling wordt gerea-liseerd door middel van twee electromotoren. Diverse hulp-stukken kunnen met een universele klem worden gemonteerd. Het ontwerp heeft geresulteerd in de bouw van het eerste testmodel, waarmee een uitgebreide gebruikstest gaande is. In 1986 is actie ondernomen om de rolstoel als onderdeel van een reeds elektrisch aangedreven voorzieningen voor gehandicapten te ontwikkelen in samenwerking met de

industrie. De ontwikkeling van een daarop afgestemd electrisch aangedreven onderstel maakt hiervan deel uit. Publicaties: geen

- 1.25

-Bedienini en handicap (bediening, gehandicapt)

In samenwerking met het Revalidatie Instituut Muiderpoort en in opdracht van SWQG wordt onder gehandicapten (met reuma of een spierziekte) onderzoek verricht ter beantwoording van de volgende vragen:

- voor welke bedieningsproblemen zien gehandicapte gebruikers van konsumentengoederen zich geplaatst? - welke produkten veroorzaken deze problemen?

- welke produkt technische voorzieningen of ingrepen kunnen deze problemen voorkomen?

Publicaties: geen

1.2.3 ERGONOMIE

CYBERNETISCH, ANTROPOMETRISCH EN INFORMATIONEEL

Risico-analyse menselijke regelaar (mens-machine interactie, gedrag)

Doel van dit project is het uitvoeren van een betrouwbaar-heidsanalyse van het menselijk funktioneren bij het uit-voeren van een reeks procedurele handelingen. In dit pro-ject wordt nagegaan of de techniek van de gebeurtenissen-boom een praktisch hulpmiddel kan zijn voor de realisatie van genoemde doelstelling. In verband hiermee was voor 1986 het volgende gepland:

1) Een voortzetting van het kwalitatief gebruik van gebeurtenissenboom (in 1985 gestart) m.b.t. de

startprocedure van de proefinstallatie PKI op het KEMA-terrein.

2) Het uitvoeren van een experiment t.b.v. het meten van dichtheidsfunkties van menselijke faalkansen.

3) Een analyse van de menselijke kenmerken: de

geheugenwerking tijdens herstellen en afhankelijkheid tussen menselijke handelingen middels een eender opgesteld theoretisch model.

De werkzaamheden voor ca 85% verricht bij de KEMA ( voor-namelijk bij de groep Risico- en Betrouwbaarheidanalyse). ad 1: Met betrekking tot de gebeurtenissenboom is nagegaan welke ongevalsverlopen van foutief operator handelen kunnen leiden tot ongewenste gevolgen bij het opstarten. Daarbij is het grootste deel van de startprocedure zeer diepgaand geanalyseerd. Alhoewel niet gepland, is in 1986 een soortgelijk onderzoek gestart bij het IRI in Delft. De in 1986 bereikte resultaten kunnen bevredigend genoemd worden. ad 2: Het experiment is uitgevoerd met 20 proefpersonen (allen TU-studenten). Dit is gebeurd in samenwerking met de faculteit Psychologie van de RU Leiden. Daarnaast is het experiment met een aantal operators van een energiecentrale uitgevoerd. Voor conclusies is het aantal proefpersonen echter nog te gering.

ad 3: In samenwerking met de faculteit Wiskunde van de TU Delft is een theoretisch model ter beschrijving van de betrouwbaarheid van de menselijke supervisor

geimplementeerd op de computer. Hiermee zijn vervolgens gevoeligheidsanalyses uitgevoerd om na te gaan wat de invloed is van de genoemde menselijke kenmerken op de kansen dat ongewenste gevolgen plaatsvinden ten gevolge van mensel;ijke fouten. Dankzij het computerprogramma konden

1.27

-zowel de menselijke kenmerken apart als in onderlinge samenhang geanalyseerd worden. Hiermee werden de analyses die in 1985 waren gestart in grote mate uitgebreid. De tot nu toe bereikte resu1aten hebben een belangrijk inzicht gegeven in de invloed van de menselijke kenmerken. Publicaties: 180-184

Beeldschermstations ten behoeve van stationaire supervisie (mens-machine interactie, beeldscherm)

Het onderzoeken van gedrag en prestatie van de menselijke regelaar. De menselijke informatieverwerking tijdens het regelen van complexe en trage processen wordt bestudeerd via het onderzoeken van het effect dat voorspellende informatie heeft op het gedrag en de prestatie van de operator.

Per 1 juli 1986 is het project afgesloten. In het

verslagjaar is daarom gewerkt aan de eindverslaggeving, dat in de loop van 1987 zal verschijnen. De resultaten hiervan zijn vastgelegd in de afstudeerverslagen van twee

psychologie-studenten van RU Leiden.

Voorts is een afstudeerverslag over de analyse van voorspellende regelalgoritmen gereed gekomen. van het gehele project.

Publicaties: 338, 340, 359, 420, 430, 456

Menselijke regelaar; model voor piloot

(mens-machine interactie, psychofysica, model)

Het opstellen en evalueren van een wiskundig model voor het gedrag van een piloot in een besturingstaak. Het doen van experimenteel onderzoek naar de informatieverwerking

door de piloot tijdens het uitvoeren van een besturings-taak.

Publicaties: geen

Wb-MR

Opvallendheid van bewegwijzeringsinformatie (ergonomie, zien)

Onderzoek gericht op het verbeteren van waarneembaarheid van bewegwijzeringsinformatie. In laboratoriumsituaties worden aan proefpersonen dia's van situaties in openbare gebouwen getoond. In 1986 werd er toe over gegaan

oogbewegingsregistraties te gebruiken om een maat voor de opvallendheid te ontwikkelen. Uit de geregistreerde oogbewegingen wordt een oogzoektijd voor relevante bewegwijzeringsborden afgeleid.

Publicaties: geen

Leesbaarheid van 5x7 puntmatrixtekens (display, ergonomie, zien)

Doel van het 5x7 puntmatrixonderzoek is het formuleren van ontwerpregels ten behoev van letterontwerp met behulp van deze matrices. In de praktijk bètekent dit dat na het uittesten van enige hypothesen over goed herkenbare vormelementen (met behulp van tachistoscopisch onderzoek) enkele alfabetten zijn ontworpen, die nu worden getest op leesbaarheid (door middel van opzoeken van doelwoorden binnen een beeldscherm met in totaal 27 woorden).

Naar verwachting zullen in 1987 de resultaten bekend worden in de vorm van een beter leesbaar alfabet dan het tot nu toe best bekende van Verbatim en een uitspraak over de geldigheid van tachistoscopische

herkenbaarheidsonderzoeken. Publicaties: geen

Aandacht en oogbewegingen (ergonomie, oog, zien)

Experimenteel en modelonderzoek naar de menselijke waarneming: het verdelen van aandacht over het focale en ambiente gezichtsveld. Beschrijving van struktuurkenmerken van de visuele stimulus en hun wisselwerking met de aandacht van de waarnemer. Toepassing van resultaten vindt plaats binnen de produktontwikkeling.

Publicaties: 140

IO-PE

IO-PE

1.29

-Bedieningsonderdelen op werktuigen en gebruiksvoorwerpen (bediening, display, ergonomie)

Doel van het project is het onderzoeken van criteria voor het kiezen en ontwerpen van bedieningsonderdelen op werktuigen en gebruiksvoorwerpen. Een op ontwerpers gerichte handleiding "controls en displays" wordt voorbereid en zal begin 1987 gereed zijn.

Publicaties: geen

Gebruiksonderzoek

(bediening, ergonomie)

Inventarisatie van gebruikshandelingen en -houdingen bij bestaande produkten. Studie naar de zeggingskracht van manipulaties van toekomstige gebruikers met materiele ontwerpmodellen voor gebruikshandelingen en -houdingen bij het korresponderend ontwerp. De analyse is gericht op de ontwikkeling van door ontwerpers eenvoudig toe te passen onderzoekmethoden. Daarnaast wordt geprobeerd mogelijk bestaande invariante gedragspatronen te identificeren. Publicaties: geen

Produktgebruik en lichamelijke belasting (biomechanica, ergonomie)

Onderzoek gericht op de interactieparameters in het fysieke kontaktvlak tussen mens en produkt. In 1986 is begonnen met de ontwikkeling van een experimentele opstelling om de

drukverdeling in het kontaktvlak te kunnen kwantificeren. Publicaties: geen

Ontwikkeling van datasystemen voor antropometrische ergonomie (antropometrie, ergonomie, informatiesysteem, kind, bejaarde)

Het verzamelen en verwerken van antropometrische gegevens

IO-PE

IO-PE

IO-PE

Werken met een slijptol: kans op witte vingers als

beroeps-ziekte (onderzoekproject trillen en schokken tijdens het werk

bij de faculteit der wijsbegeerte en maatschappijwetenschappen).

van de Nederlandse bevolking, onder andere kinder- en bejaarden-antropometrie ten behoeve van produktontwerpers. Het ontwikkelen van een automatische meetunit. Het

geschikt maken van de data voor het CAD-systeem Adaps. Publicaties: 114, 177, 224, 261, 262

VEILIGHEID

Veiligheidskunde

(veiligheid, ziekenhuis)

Onderzoek naar methoden en modellen ter verbetering van de veiligheid bij het omgaan met technologische hulpmiddelen

in werksituaties. Risico-analyse en -beheersing en bevor-deren van quality assurance.

Een toepassingsgebied ligt in de gezondheidszorg,

- 1. 31

-waarvoor onder andere een speciale werkgroep "electrotechniek en veiligheid" is opgericht. Publicaties: 220, 223, 400, 401

Trillen en schokken tijdens werk (veiligheid, arbeid)

Onderzoek naar trillingen en schokken in voertuigen en de oplossingen daarvoor. In 1986 zijn de volgende aktiviteiten ontplooit:

- Inventarisatie van de risico-populatie. Er blijken een twintigtal beroepsgroepen met een verhoogd risico voor te komen.

- Onderzoek naar het klachtenpatroon bij deze groepen. - Inventarisatie van trillingsarme technologieën. Samenwerking vindt plaats met de EUR.

Publicaties: 55-59, 102-107, 265, 273

Gezondheidsrisico's als gevolg van blootstelling aan asbest (veiligheid, arbeid, long, tumor)

Een voorstudie waarbij wordt nagegaan welke registraties er zijn, waaruit de mesothelioomincident in Nederland kan worden vastgesteld, en studie naar de waarde en validiteit van een onderzoeksmodel voor een

patiëntencontrole-onder-zoek om r~s~cogroepen vast te leggen. Dit projekt is in de loop van 1986 afgesloten.

Publicaties: 60

Arbeidsomstandigheden in de Nederlandse rubber-industrie

(veiligheid, arbeid)

In opdracht van het Ministerie van Sociale Zaken en in samenwerking met vakgroep Gezondheidsleer en vakgroep Luchthygiëne en Luchtverontreiniging van Landbouw Universiteit Wageningen en het Instituut voor

Arbeidsomstandigheden in Amsterdam werd eind 1986 begonnen

WM-VK

WM-VK

met de voorbereiding van een onderzoek naar

arbeidsomstandigheden in de Nederlandse rubberindustrie, met name naar belastende factoren als chemicalische stoffen, geluid, trillen en schokken.

1.33

-1.2.4 ZiNTUIGEN

AUDITIEF-VESTIBULAIR

Fysiologische akoestiek

(gehoor, electrofysiologie, zenuwstelsel)

Electrofysiologisch onderzoek naar de neurale representa-tie van akoestische signalen in het audirepresenta-tieve zenuwstelsel. Spectrale en temporele codering van kamfilterruis in de gehoorzenuw/auditieve gehoorkernen.

Feasibility studies van de cochleaire implant. Publicaties: 2, 213-215, 418

Mechanica van het inwendig oor (biomechanica, oor, model)

Doelstelling van het project: analyse en synthese van een niet-linear en actief model van de cochlea dat eigen-schappen heeft die goed overeenkomen met de recente expe-rimentele resultaten. Aangetoond is dat uit metingen van de beweging van het basilaire membraan kan worden afgeleid dat de cochlea lokaal actief is. Voorts is een robuust en nauwkeurig algoritme ontwikkeld voor actieve, niet-lineaire een-dimensionale cochlea modellen in het tijddomein.

Publicaties: 76, 77, 363-365

Psychofysisch onderzoek aan het auditieve systeem (gehoor, psychofysica)

Onderzoek aan de toonhoogte-waarnemimg en het auditieve binaurale horen in.het algemeen.

Centraal staat de spectrale representatie van diverse akoestische signalen. Gezocht wordt naar het verband tussen eigenschappen van het intern gevormde spectrum van diverse monauraal zowel als binauraal aangeboden signalen en onder

TN-AK

WI-TA

intarnol grror valocity diff .. rgnt-ioting .. lemgnt stimulus + + intQrnaJ "Y" vgloclty vjsuo] fggdboch

"Y"

r - - - - , pos i t ion

In de faculteit 'Technische Natuurkunde vindt onderzoek aan het

visuele systeem plaats. Het schema toont een model van het

langzame controle-systeem voor-oogbewegingen.

andere toonhoogtewaarneming, temporele verwerking en binaurale detectie.

Publicaties: 30, 31, 126, 293, 294, 416

VISUEEL

Psychofysisch onderzoek aan het visuele systeem (zien, oog, psychofysica)

Oogbewegingen op verschillende fixatie configuraties en de correctie saccades op verschillende lichtstimuli worden bestudeerd.

In het afsluitende proefschrift dat eind 1986 is verschenen worden de stuursystemen geanalyseerd die ons oog gefixeerd houden op een stilstaand doel. Het bleek dat er twee onafhankelijke en zeer verschillende stuurmechanismen werkzaam zijn, resulterend in de twee typische vormen van oogbeweging: (micro-) saccades en langzame "gladde" oogbewegingen. Een speciale selectieve

1.35

-koppelingstechniek van de oogpositie op de stimulus is gebruikt om beide soorten te kunnen scheiden. Voor het gladde systeem is een cybernetisch model ontwikkeld

bestaande uit een snelheids- en een positiegestuurd kanaal. Microsaccades waren moeilijker te bestuderen, omdat het optreden ervan sterk beînvloed wordt door externe factoren. Toch is een voorstel ontwikkeld voor een stochastisch

bepaald ontstaansmechanisme.

Bovenstaande modellen zijn geverifieerd met vele oogbewegings-metingen, gedaan met de methode

Robinson/Collewijn. Deze methode heeft de benodigde hoge nauwkeurigheid (beter dan een boogminuut).

1.2.5 SIGNAALVERWERKING EN INSTRUMENTATIE

SIGNAALANALYSE

Hartritme variabiliteit

(hartritme, ademhaling, analyse, compu'ter)

Dit project maakt onderdeel uit van het onderzoek naar me-thoden en modellen voor analyse, codering en herkenning van een- en tweedimensionale informatie-dragende signalen, waar-voor toepassing gezocht wordt op industrieel, medisch en biologisch gebied.

In dit project wordt gezocht naar de samenhang tussen hart-ritme-variabiliteit en ademhaling voor (poli)klinische toepassingen. Er worden algoritmen en implementaties ont. -wikkeld onder andere op personal computers.

Publicaties: 307-313, 450, 460

Analyse van taal en verbonden spraak (spraak, analyse, patroonherkenning)

Methoden en modellen voor analyse, beschrijving, codering en herkenning van een- en tweedimensionale informatie-dragende signalen. Toepassingen liggen op industrieel, medisch en biologisch gebied (biosonar). Hieronder valt het onderzoek naar spraakherkenning voor een bepaald vo-cabulair bij lage signaalruis verhouding. Morfologische analyse van het Nederlands. Real-time bepaling van

grondfrequenties in de spraak. In 1986 is gestart met kli-nische tests in samenwerking met een logopedist.

Samenwerking vindt plaats met het Instituut voor Taxono-mische Zoölogie van de Universiteit van Amsterdam. Publicaties: 201-206, 234, 353, 354, 423

Et-IT

1.37

-1.2.6 MODELVORMING EN INFORMATICA

Klimaatregeling van couveuses

(couveuse, omgeving, thermoregulatie)

Ontwikkeling van een dynamisch model van het thermoregula-tiesysteem van pasgeborenen van belang voor meetmethoden-ontwerp, constructie en gebruik van couveuses.

Gegevens uit het onderzoek zullen in een proefschrift worden gepubliceerd, dat in de loop van 1987 zal verschijnen.

Publicaties: 81-83

Overzicht van de proefopstelling en schematische weergave van

het calorimetrisch systeem bij het onderzoekproject

klimaat-regeling van couveuses.

Regulatie van de doorbloeding van de hartspier (bloedstroom, hart, model)

Het onderzoek naar de dynamische karakteristieken van de coronaire circulatie heeft een theoretisch en een experimentele lijn.

Het theoretisch onderzoek heeft als basis de modelvorming van de coronaire circulatie gebaseerd op de vervormbaarheid van de microcirculatie. Compressie van de microvaten door de contractie van de hartspier leidt tot vermindering van vasculair volume dat aanleiding geeft tot tijdelijke

invloeden op de stroom in de arterien en venen van het coronaire systeem. De volumevermindering leidt ook tot verhoging van de weerstand van de vaten. In het afgelopen

jaar is er een gevoeligheidsanalyse gedaan in een bestaand model om de invloed van de gladdespierspanning in de arteriolen op de verdeling van weerstand en compliantiena te gaan. Het betreft hier voorbereidend werk ten behoeve van parameterschatting dat later aan experimentele resultaten zal geschieden.

Het dynamisch regelgedrag van de coronaire circulatie werd experimenteel gekarakteriseerd. "Hiertoe werd het coronair vaatbed aangesloten op een perfusiesysteem waarbij ofwel de bloeddruk ofwel de bloedstroom in de coronairarterie constant kon worden gehouden. De responsie van de "vrije" grootheid werd gemeten als gevolg van een plotselinge verandering in hartfrequentie. Uit de initiele reaktie bleek duidelijk de verandering in compressie van de microcirculatie uit de verlaging van het quotiënt

DRUK/STROOM. Na een tijd van ongeveer 2 seconden wordt de regeling duidelijk door een verlaging van het quotiënt. Bij constante druk nam de stroom toe als aanpassing aan het vermeerderde zuurstofverbruik. Via een modelstudie kon het snellere verloop van de regeling bij constante druk perfusie worden begrepen uit een regelmodel.

Publicaties: 268, 269, 332, 333, 361, 362, 381-386

Hartfibrillatieonderzoek

(hartritme, model, computer-software, actiepotentiaal) Implementatie van een actiepotentiaal generatiemodel op de centrale hybriede rekeninstallatie van de TU. Onderzoek

Wb-MR

WI-I

1.39

-voor diverse aspecten van ritmestoornissen in de hart-functie. Dit project is in de loop van 1986 gestopt. Publicaties: geen

Bouwkundige opzet gezondheidscentra (gebouw, model, evaluatie)

Ontwikkeling van ontwerp-richtlijnen voor de bouw van gezondheidscentra. Analyse en evaluatie van gezondheids-centra te Almere. zin 1986 zijn 4 prototypen van gebouwen ontworpen en geanalyseerd. Rapportage komt begin 1987 gereed.

Publicaties: geen

Structuur model voor de relatie tussen de visuele stimuli en oogbewegingspatroon

(model, oog, zien, beweging)

Experimenteel en modelonderzoek naar de relaties tussen visuele stimuli en de daarbij vertoonde oogbewegings-patronen.

Publicaties: 229-231

Computermodellen voor werkplekontwerpen - ADAPS (model, computer-software, antropometrie)

Ontwikkeling van een veelzijdig hulpmiddel bij het ontwer-pen van werkplekken, waarbij antropometrische, biomecha-nische en visuele aspecten doorslaggevend zijn. Het gebruiksvriendelijk maken van de interactieve grafische computerprogramma's.

ADAPS (Anthropometric Design Assessment Program System) stelt de gebruiker in staat om menselijke werk- of verblijfsruimten te visualiseren en antropometrisch te evalueren: het afstemmen van maat en inrichting van deze werkplekken naar menselijke maat, houding en blikveld. Hiertoe kunnen een aantal antropometrische modellen, in de vorm van menselijke figuren, geplaatst worden in een

Bk-OP

IO-PE

visualisatie van een werkplek en interactief gemanipuleerd. Ter vergroting van de gebruiksvriendelijkheid is de

software voorzien van een algorithme voor de verplaatsing van het gehele model, een aantal reikalgorithmes voor de armen en benen en bovendien een algorithme voor invoer van de gewenste kijkrichting van het mensmodel.

In 1986 is inschakeling in het onderwijs geïntensiveerd. Software wordt ontwikkeld om na invoer van een beperkt aantal antropometrische gegevens een mensmodel (voor verschillende gewenste populaties) te genereren.

In samenwerking met de Universiteit van Twente zal het nu nog experimentele biostatische krachtenmodel verder ontwikkeld worden.

Publicaties: 185, 186, 200, 413

Ontwikkeling expertsystemen

(informatiesysteem, expertsysteem)

Ontwikkelen van expertsystemen onder andere ten behoeve van medische diagnostiek op basis van het Delfi-project. Samenwerking vindt plaats met de RU Groningen.

Publicaties: 350

WI-I

Lichaamsoppervlaktemeting, 3D-reconstructie en ruimtelijk model Ge-T IO-K (stereoscopische fotografie, 3D-reconstructie, ruimtelijk

model, CAD)

Lichaamsoppervlakken worden gemeten met apparatuur die stereoscopische opnamen digitaliseert. Deze gedigitali-seerde meetgegevens worden ingevoerd in het CAD-systeem CADAMP, waarmee de verwerking mogelijk is tot 3D-recon-structie in het platte vlak en vervaardiging van een ruimtelijk model van poly-urethaan schuim.

Het onderzoek naar medische toepassingen (onder andere in de orthopedie en plastische chirurgie) is in de loop van van 1986 gestopt.