SyneuraX
توان‌بخشی مغز و بدن در واقعیت مجازی با هدایت زنده‌ی درمانگر.
مسئله‌ای که حل کرد
تمرین‌های توان‌بخشی تکراری‌اند، بیمار زود انگیزه‌اش را از دست می‌دهد و پیشرفت را اغلب با چشم می‌سنجند. کلینیک راه عملی نداشت که چند بیمار را هم‌زمان با تمرینی جذاب و قابل اندازه‌گیری پیش ببرد و کنترل جلسه هم دست درمانگر بماند. SyneuraX به درمانگر یک ایستگاه می‌دهد که با آن جلسه‌ی واقعیت مجازی را روی چند هدست هم‌زمان تجویز، اجرا، تماشا و تنظیم می‌کند، و هر جلسه را به داده‌ی تمیز و عینی و گزارشی تبدیل می‌کند که بیمار و خانواده‌اش هم می‌فهمند.
مسائل مشابهی که می‌تواند حل کند
همین معماری هر جا به کار می‌آید که یک نفر باید چند هدست یا دستگاه مستقل را روی شبکه‌ی محلی اداره کند. آموزش و شبیه‌سازی با واقعیت مجازی در صنعت و دانشگاه، آزمایشگاه‌های ارزیابی شناختی و پژوهشی، مربی‌گری مهارت‌های حرکتی و ورزشی و مدیریت دستگاه‌های یک مجموعه نمونه‌هایش هستند، به‌خصوص وقتی داده نباید از ساختمان بیرون برود.
SyneuraX تمرین توان‌بخشی را در کلینیک به تمرینی قابل اندازه‌گیری در واقعیت مجازی تبدیل می‌کند. بیمار با هدست مستقل Meta Quest تمرین می‌کند و درمانگر همه‌ی هدست‌ها را از یک ایستگاه ویندوزی می‌گرداند، تصویر داخل هدست را زنده می‌بیند، جلسه را همان لحظه تنظیم می‌کند و گزارش عینی می‌گیرد. سیزده تمرین بالینی منتشر شده و هفت تمرین دیگر ساخته شده و در انتظار انتشار است و همه‌ی این‌ها روی شبکه‌ی خود کلینیک و بدون نیاز به سرویس ابری کار می‌کند.
- یک ایستگاه درمانگر چند هدست Meta Quest را روی شبکه‌ی محلی و بدون هیچ تنظیم دستی اداره می‌کند
- سیزده تمرین بالینی بر پایه‌ی Corsi، WCST، برج لندن، Go/No-Go و Trail Making
- دات‌نت ۱۰ و WPF · Unity 6 · Kotlin · ASP.NET Core · قبولی در ۳٬۵۰۱ تست خودکار در انتشار
معرفی
SyneuraX پلتفرم توان‌بخشی شناختی و حرکتی برای کلینیک‌هاست که روی واقعیت مجازی ساخته شده است. بیمار با هدست مستقل Meta Quest در یک محیط سه‌بعدی تمرین می‌کند، درمانگر از ایستگاه خودش جلسه را زنده می‌بیند و هدایت می‌کند و هر حرکت و هر پاسخ بیمار به داده‌ی عینی و گزارشی خوانا تبدیل می‌شود. پروژه با نام BodyVR و به‌عنوان کنترلگر توان‌بخشی حرکتی شروع شد و در خرداد ۱۴۰۵ به SyneuraX رسید، برند مادری که BodyVR حالا نخستین محصول آن است. SyneuraX ابزار کمک‌توان‌بخشی است که درمانگر را توانمندتر می‌کند و جای او را نمی‌گیرد.
مخاطبان
کلینیک‌های توان‌بخشی، فیزیوتراپی و کاردرمانی، بخش‌های مغز و اعصاب بیمارستان‌ها و مراکز نگهداری سالمندان مخاطب اصلی‌اند؛ جاهایی که با سکته‌ی مغزی، آسیب مغزی ناشی از ضربه، ام‌اس، پارکینسون، اختلال تعادل، ضعف اندام فوقانی و افت خفیف شناختی سروکار دارند. چند هدست از یک ایستگاه روی شبکه‌ی خود کلینیک کار می‌کنند و داده‌ی بیمار همان‌جا می‌ماند.
یک پلتفرم، چند جزء
- ایستگاه درمانگر با دات‌نت ۱۰ و WPF. پرونده‌ی بیمار، تجویز، فهرست تمرین‌های هر جلسه، کنترل زنده‌ی همه‌ی هدست‌ها، تصویر زنده‌ی داخل هدست، گزارش HTML و PDF و Excel با کد QR، پشتیبان‌گیری و مدیریت لایسنس سه نسخه‌ی محصول همه اینجا جمع شده‌اند. رابط درمانگر چهار زبان دارد و بی‌آنکه برنامه بسته شود زبانش عوض می‌شود.
- تمرین‌های واقعیت مجازی با Unity 6 روی Meta Quest 2 و 3 و 3S. سیزده تمرین بالینی منتشر شده است، سه تمرین حرکتی و ده تمرین شناختی، و هفت تمرین شناختی دیگر ساخته شده و در انتظار انتشار است.
- طراح سطح با دات‌نت ۱۰ و WPF. کارشناس بدون کدنویسی مجموعه‌ی سطح می‌سازد و برایش هدف‌های ترکیبی تعریف می‌کند و پنل سلامت پیش از انتشار هر مجموعه را بررسی می‌کند. طراح با کتابخانه‌ی مرکزی ۸۹۹ مجموعه‌ی سطح همگام می‌شود، وقتی اینترنت نیست تغییرها را در صف نگه می‌دارد و تعارض‌ها را حل می‌کند.
- عامل روی هدست با Kotlin روی اندروید. سرویسی که با روشن شدن هدست بالا می‌آید، ایستگاه را روی شبکه پیدا می‌کند، به فرمان آن تمرین را اجرا یا متوقف می‌کند و باتری و وضعیت هدست را گزارش می‌دهد.
- پخش تصویر با Kotlin و دات‌نت. تصویر هدست با H.264 گرفته می‌شود و به ایستگاه درمانگر یا یک گیرنده‌ی مستقل ویندوزی می‌رسد.
- هسته‌ی مشترک با .NET Standard 2.1. پروتکل شبکه، پیدا کردن دستگاه‌ها، ساختار سطح‌ها، منطق هر تمرین و متن‌هایی که بیمار می‌بیند یک بار در همین کتابخانه نوشته شده‌اند و هم برنامه‌های دات‌نت و هم همه‌ی پروژه‌های Unity از همان استفاده می‌کنند.
- SyneuraX.Web با ASP.NET Core و SQL Server. سایت سه‌زبانه‌ی محصول با سیستم مدیریت محتوا و یک API با JWT که کتابخانه‌ی مرکزی سطح‌ها را با دسترسی جداگانه برای هر کلینیک، هر طراح و هر تمرین در اختیار می‌گذارد.
تمرین‌ها
هر تمرین روی یکی از آزمون‌های شناخته‌شده‌ی عصب‌روان‌شناسی ساخته شده تا عددهایش برای درمانگر معنای بالینی داشته باشد.
- سه تمرین حرکتی. دیوار زمان واکنش، دامنه‌ی حرکت شانه و هماهنگی چشم و دست را تمرین می‌دهد و حالت‌های Go/No-Go و Stop-Signal هم دارد. گرفتن توپ روی دامنه‌ی حرکتی اندام فوقانی و پیش‌بینی مسیر کار می‌کند. گرفتن مکعب برای گرفتن و جابه‌جا کردن اشیا و کنترل ظریف دست است و هم با ردیابی دست و هم با کنترلر اجرا می‌شود.
- ده تمرین شناختی. پژواک برای حافظه‌ی کاری (Corsi و Simon)، ناهمتا برای انعطاف شناختی (WCST)، شمارشگر برای توجه دیداری‌فضایی، یادمان برای برنامه‌ریزی (برج لندن)، درنگ برای مهار پاسخ، دیده‌بان برای توجه تقسیم‌شده، زنجیره برای سرعت پردازش و جابه‌جایی توجه (Trail Making)، نشانه برای حافظه‌ی جای اشیا، آونگ برای توجه پایدار و زمان‌بندی، و تدارک برای کارکرد اجرایی روزمره و به خاطر سپردن کارهای آینده.
- هفت تمرین در انتظار انتشار. ردیابی هم‌زمان چند شیء در سه بعد، مسیریابی ذهنی، n-back، توجه در عمق، جست‌وجوی فعال، یادگیری ناخودآگاه توالی و دیدگاه‌گیری.
پرونده‌ی علمی تمرین‌های منتشرشده ۵۰۸ پارامتر قابل تنظیم، ۲۵۱ فیلد داده‌ی ثبت‌شده و شواهد منتشرشده‌ی پشت هر تمرین را مستند کرده است.
عمق مهندسی
- شبکه‌ی محلی بدون تنظیم. هدست‌ها ایستگاه را با پخش همگانی UDP پیدا می‌کنند و ارتباطشان روی یک کانال داده‌ی TCP با پروتکل دودویی اختصاصی جریان دارد که ۴۱ نوع بسته دارد، از برقرار کردن و زنده نگه داشتن اتصال تا فرمان، همگام‌سازی زمان و وضعیت، انتقال فایل و چرخه‌ی کامل جلسه. تصویر هدست کانال جدای خودش را دارد و یک ایستگاه چند هدست را بدون اینترنت اداره می‌کند.
- داده‌ی تمیز بالینی. هر جلسه یک مرحله‌ی آماده‌سازی دارد که ثبت نمی‌شود و یک مرحله‌ی تمرین که کامل ثبت می‌شود، پس گرم کردن بیمار هیچ‌وقت داده را آلوده نمی‌کند. هر تمرین کنار متریک‌های استاندارد شاخص‌های بالینی مخصوص خودش را هم گزارش می‌دهد.
- سطح‌بندی تطبیقی. هدف‌های ترکیبی، مهلت زمانی و پیشرفت مرحله‌به‌مرحله برای هر مجموعه تعریف می‌شود و هر بیمار از همان سطحی ادامه می‌دهد که جلسه‌ی قبل به آن رسیده بود.
- زبان خود بیمار. متن داخل هدست به فارسی، انگلیسی، عربی، ترکی یا ارمنی نمایش داده می‌شود، زبانش از پرونده‌ی بیمار انتخاب می‌شود و راست‌به‌چپ کامل پشتیبانی می‌شود.
- یک نسخه از کد مشترک. ۲۲ ماژول مشترک در همه‌ی پروژه‌های Unity بایت‌به‌بایت یکسان نگه داشته و با هش بررسی می‌شوند، پس هر اصلاح هم‌زمان به همه‌ی تمرین‌ها می‌رسد.
- دروازه‌ی انتشار. نسخه‌ی ۱۹ ایستگاه درمانگر وقتی منتشر شد که هر ۳٬۵۰۱ تست خودکار قبول شده بودند و هیچ آسیب‌پذیری شناخته‌شده‌ای در بسته‌ها نبود. کل پلتفرم از آذر ۱۴۰۴ تا مهر ۱۴۰۵ در ۱٬۴۵۰ کامیت ساخته شده است.
مزیت متمایز
کل چرخه دست درمانگر است. تجویز، تمرین، سنجش، گزارش و تنظیم جلسه‌ی بعد همه در یک سیستم و روی شبکه‌ی خود کلینیک انجام می‌شود، پس داده‌ی بیمار از ساختمان بیرون نمی‌رود و راه‌اندازی‌اش هم جز چند هدست مستقل و یک رایانه‌ی ویندوزی به زیرساخت دیگری نیاز ندارد.
فناوری
پلتفرم روی دات‌نت ۱۰ ساخته شده است، با WPF برای ایستگاه و طراح سطح، ASP.NET Core برای سرویس مرکزی و EF Core با SQLite در کلینیک و SQL Server در مرکز. هسته‌ی مشترک روی .NET Standard 2.1 است، تمرین‌ها با Unity 6 و Meta XR SDK و OpenXR و XR Interaction Toolkit و URP روی Meta Quest اجرا می‌شوند، برنامه‌های اندرویدی با Kotlin و Jetpack Compose نوشته شده‌اند و پخش تصویر H.264 با LibVLC انجام می‌شود. احراز هویت با JWT و تست‌ها با xUnit است.