Μία ευφυή εφαρμογή, ικανή να διαχειριστεί κάθε είδους ανθρώπινο σωματικό και ψυχολογικό πόνο, δημιούργησε ομάδα επιστημόνων του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, η οποία εντός του καλοκαιριού θα δοκιμαστεί πιλοτικά σε νοσοκομεία της Κρήτης και της Θεσσαλονίκης, προκειμένου να αξιολογηθούν πειραματικά τα πρώτα αποτελέσματα σε ασθενείς...
Πρόκειται για την εφαρμογή «Epione» (Ηπιόνη) - από το όνομα της συζύγου του Ασκληπιού, που λατρεύονταν ως αυτή που απάλυνε τον πόνο. Μέσω αυτής, εισάγεται μία νέα αντίληψη στη χρήση της τεχνολογίας
για την αντιμετώπιση ενός παγκόσμιου και διαχρονικού προβλήματος, όπως είναι ο πόνος, για τον οποίο δαπανώνται τεράστια χρηματικά ποσά από κρατικούς φορείς (μόνο στις ΗΠΑ, ξοδεύονται 90 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως), καθώς αφορά εκατομμύρια ανθρώπους στον κόσμο.
Όπως εξηγεί ο συντονιστής της επιστημονικής ομάδας, αναπληρωτής καθηγητής του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του ΑΠΘ, Λεόντιος Χατζηλεοντιάδης, τα τέσσερα χαρακτηριστικά της «Ηπιόνης» είναι ότι υπάρχει, νιώθει, αλληλεπιδρά και μοιράζεται. Η εφαρμογή μπορεί να χρησιμοποιηθεί από οποιονδήποτε, προκειμένου να εξαλείψει χρόνιους πόνους (π.χ. σε καρκινοπαθείς) ή οξείς (π.χ. από ατυχήματα, εγχειρήσεις κ.α.), πόνους φανταστικών μελών του σώματος (phantom limp pain), ανέκφραστους ψυχολογικούς πόνους, ακόμη και τις οδύνες του τοκετού σε έγκυες.
Πέραν της ευρείας χρήσης, μπορεί να αποτελέσει σημαντικό εξειδικευμένο εργαλείο για τους γιατρούς, καθώς τους δίνει τη δυνατότητα να παρακολουθήσουν

ολοκληρωμένα τους ασθενείς τους εξ αποστάσεως, να προσφέρουν θεραπευτικά σενάρια διαχείρισης του πόνου, να δημιουργήσουν βάση δεδομένων για τη συμπεριφορά των ασθενών τους κ.α.
Το σπουδαιότερο είναι ότι το κόστος δεν ξεπερνά σήμερα τα 400 ευρώ, καθώς εκτός από τον ηλεκτρονικό υπολογιστή που θα πρέπει να διαθέτει ο χρήστης για να χειρίζεται το λογισμικό, απαιτούνται επιπλέον, μία συσκευή e-motiv, δηλαδή το «στεφάνι» που τοποθετείται στο κεφάλι και στέλνει στον υπολογιστή - μέσω τεχνολογίας blue tooth - τα εγκεφαλογραφήματα, καθώς και μία συσκευή «kintec», που χρησιμοποιείται συχνά στα ηλεκτρονικά παιχνίδια, τοποθετείται απέναντι από τον χρήση και χρησιμοποιεί δύο κάμερες ανίχνευσης της κίνησής του.
Η εφαρμογή μπορεί να είναι υπαρκτή στην επιφάνεια εργασίας κάθε ηλεκτρονικού υπολογιστή, και να νιώθει μέσα από την κάμερα του υπολογιστή, η οποία μεταφέρει στο λογισμικό τις εικόνες του προσώπου του χρήστη, τις αναλύει και τις συνδέει με τον πόνο και τις διαβαθμίσεις του, σε κλίμακα 1-16. Για τον ανέκφραστο πόνο, που είναι συνήθως ψυχολογικός (π.χ. κατάθλιψη) χρησιμοποιούνται βιο-σήματα, ικανά να αντιληφθούν την ψυχολογική κατάσταση. Στο μέλλον, μάλιστα, θα χρησιμοποιηθεί ως επιπλέον πληροφορία για την καλύτερη «διάγνωση» και η ομιλία.
Σε ό,τι αφορά την αλληλεπίδραση, ο κ.Χατζηλεοντιάδης εξηγεί ότι είναι εφικτή με δύο τρόπους: την βιοανάδραση και την απόσπαση προσοχής μέσω οπτικοακουστικών μηνυμάτων. Στην πρώτη περίπτωση, στέλνονται με ηλεκτρόδια στον εγκέφαλο ηλεκτρικές διεγέρσεις, οι οποίες μπλοκάρουν τα σήματα πόνου και τον βοηθούν να εκκρίνει τις φυσικές ενδορφίνες, οι οποίες δημιουργούν την αίσθηση ευφορίας στον οργανισμό μας. Στην περίπτωση της απόσπασης προσοχής, η εφαρμογή προσφέρει την ψευδαίσθηση της «ηλεκτρονικής αγκαλιάς» μέσα από έναν τρισδιάστατο χώρο, ο οποίος προσαρμόζεται στις ανάγκες του καθένα. Εκεί, ο κάθε χρήστης μπορεί να τοποθετήσει φίλους, συγγενείς και αγαπημένα πρόσωπα (όπως κάνει στις εφαρμογές κοινωνικής δικτύωσης), να δημιουργήσει εικόνες με αγαπημένα μέρη και να ακούσει την μουσική της αρεσκείας του.
«Σε αυτή την περίπτωση στέλνονται τα κατάλληλα οπτικά και ακουστικά ερεθίσματα, αυτά που είναι στην προτίμηση του καθένα και που θα είναι τα καταλληλότερα για να του αποσπάσουν την προσοχή» εξήγησε ο κ.Χατζηλεοντιάδης. Συγκεκριμένα, η μουσική στέλνεται με χαμηλές συχνότητες στον εγκέφαλο, ώστε να οδηγούν σε ηρεμία και χαλάρωση, ενώ μπορεί και ο ίδιος ο χρήστης να δημιουργήσει τη δική του μουσική, στιγμιαία. «Αυτό επιτυγχάνεται με κάθε κίνηση των χεριών και του σώματος, από την οποία παράγονται διαφορετικοί ήχοι, προσφέροντας αμεσότητα και χαλάρωση» υπογράμμισε.

Με την Ηπιόνη στη Νέα Υόρκη

Σε μηχανή επιτυχιών εξελίσσεται το Εργαστήριο Τηλεπικοινωνιών-Μονάδα Επεξεργασίας Σήματος και Βιοϊατρικής Τεχνολογίας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του ΑΠΘ, αφού για μία ακόμη φορά, φέτος, με το τελευταίο project του, την «Ηπιόνη», πήρε την πρώτη θέση στους ελληνικούς προκριματικούς και το εισιτήριο για να εκπροσωπήσει τη χώρα μας στον παγκόσμιο διαγωνισμό Imagine Cup της Microsoft στη Νέα Υόρκη.
Μετά από πολλούς μήνες εντατικής εργασίας και χωρίς καμία χρηματοδότηση, οι φοιτητές Δημήτρης Τζιώνας, Κώστας Βρένας, Στέφανος Ελευθεριάδης και Σταμάτης Γεωργούλης, υπό την επίβλεψη του αναπληρωτή καθηγητή Λεόντιου Χατζηλεοντιάδη δημιούργησαν την Ηπιόνη. Η Ηπιόνη τής μυθολογίας ήταν η σύζυγος του Ασκληπιού, που λατρευόταν ως θεότητα γιατί απάλυνε τον πόνο. Η ψηφιακή Ηπιόνη αντιμετωπίζει τον πόνο με τη βοήθεια του ηλεκτρονικού υπολογιστή.

«Η Ηπιόνη είναι μία εφαρμογή, η οποία μπορεί να προσφέρει ανακούφιση από τον πόνο με πολλούς διαφορετικούς τρόπους και σε πολλές διαφορετικές περιπτώσεις πόνου, όπως ο τοκετός, ο πόνος από την απώλεια μέλους, οι χρόνιοι πόνοι από ασθένειες, όπως ο καρκίνος. Μπορεί ακόμη να εφαρμοστεί και σε περιπτώσεις ψυχικού πόνου και κατάθλιψης. Για τη λειτουργία της εφαρμογής απαιτείται ένα απλό και φθηνό σύστημα υπολογιστή με κάμερα, μία συσκευή Εmotiv και ηλεκτροδιεγέρτες που δεν ξεπερνά σε κόστος τα 400 ευρώ», λέει στο Πολυμήχανο ο κ. Χατζηλεοντιάδης.

Οι τέσσερις φοιτητές με τον καθηγητή τους είχαν την ευκαιρία να επισκεφτούν τον Ιούλιο τη Νέα Υόρκη, προκειμένου να παρουσιάσουν την εφαρμογή τους. Αν και αρχικά έκλεψε τις εντυπώσεις, τελικά δεν κατόρθωσε να πάρει μια θέση στην πρώτη δεκάδα. «Πήγαμε με πάρα πολλές προσδοκίες. Πρόκειται για μια πολύ προχωρημένη δουλειά με πολλαπλές εφαρμογές. Μάλλον δεν αντιλήφθηκαν τη σημασία της», λέει ο κ. Χατζηλεοντιάδης, ο οποίος αποτελεί τον «κόουτς» του Εργαστηρίου στους διαγωνισμούς της Microsoft από το 2004. Μάλιστα, κάθε συμμετοχή σήμαινε και σημαντικές διακρίσεις. Ο πλοηγός για άτομα με προβλήματα όρασης SmartEyes κέρδισε την τρίτη θέση παγκοσμίως το 2004 στη Βραζιλία, o φορητός μεταφραστής νοηματικής γλώσσας σε ομιλία Sign2Talk κέρδισε το δεύτερο βραβείο στους τελικούς της Ιαπωνίας το 2005, ενώ το 2007, η εφαρμογή Noesis για την εκπαίδευση παιδιών με αναπηρίες απέσπασε την 7η θέση.

Παρόλ' αυτά ο κ. Χατζηλεοντιάδης δεν το βάζει κάτω σε σχέση με την Ηπιόνη. Στοχεύει στη δημιουργία εταιρείας spin off με τη συμμετοχή του ΑΠΘ, η οποία θα προχωρήσει στην παραγωγή προϊόντων και θα είναι σε θέση να αποφέρει κέρδη στο Α.Π.Θ. «Η διαχείριση του πόνου είναι μια μεγάλη ιστορία, μόνο στις ΗΠΑ ξοδεύονται κάθε χρόνο 90 δισ. δολάρια. Υπάρχουν ακόμη ιδέες για την ανάπτυξη του συστήματος αυτού με μία ολιστική προσέγγιση στη διαχείριση του πόνου, στην κατεύθυνση του θεραπευτικού τουρισμού. Αλλά φυσικά για κάτι τέτοιο χρειάζονται πραγματικά αρκετά κονδύλια», λέει.
Οι ιδέες δεν λείπουν, ούτε το κέφι για δουλειά, που απαιτεί πολύωρο εγκλεισμό και ξενύχτια στο εργαστήριο, που από τη δημιουργία του έχει προσανατολιστεί σε εφαρμογές που συνδέονται με την κοινωνική προσφορά. Οι φοιτητές δουλεύουν χωρίς χρηματοδότηση και αμοιβή, «για την τρέλα τους». Σε αντάλλαγμα ωστόσο κερδίζουν πολύτιμη εμπειρία, μαθαίνουν να κατανοούν τα προβλήματα που προκύπτουν, να δοκιμάζουν λύσεις, να υποστηρίζουν τη δουλειά τους, να υφίστανται κριτική. «Στην Times Square ζήσαμε αξέχαστες εμπειρίες, μαζί με πεντακόσια παιδιά από όλο τον κόσμο». Εξάλλου, πολλοί από τους φοιτητές που έχουν συμμετάσχει στα project του Εργαστηρίου από το 2004 έχουν αποκτήσει σημαντικές θέσεις εργασίας στην Ελλάδα και στο εξωτερικό.

Πώς λειτουργεί η Ηπιόνη

Η απόσπαση της προσοχής αυτού που πονάει από το αίσθημα του πόνου έχει πολύ καλά αποτελέσματα στη διαχείριση του πόνου. Η Ηπιόνη μεταφέρει τον ασθενή σε μία κατάσταση εικονικής πραγματικότητας, όπου χαλαρώνει με την κατάλληλη μουσική χαμηλών συχνοτήτων, με την προβολή ευχάριστων εικόνων, είτε με την συμπαράσταση ή καθοδήγηση (πχ. στην περίπτωση τοκετού) από ένα οικείο πρόσωπο. Το σύστημα είναι σε θέση να ανιχνεύει και να βαθμολογεί τον πόνο από τις εκφράσεις του προσώπου ή, με τη βοήθεια εγκεφαλογραφήματος, να καταγράφει το στρες και αναλόγως να καλεί σε βοήθεια μέσω sms ή skype το γιατρό ή τους φίλους που έχουν τη θετικότερη επίδραση στον πάσχοντα.
Προβλέπεται επίσης η χρήση ηλεκτροδιεγερτών (TENS), οι οποίοι ενεργοποιούνται από το σύστημα την κατάλληλη στιγμή και στέλνουν ηλεκτρικό ρεύμα, που μπλοκάρει τα σήματα του πόνου και βοηθάει τον εγκέφαλο να παράξει ενδορφίνες. Η εφαρμογή δοκιμάστηκε σε μαιευτήριο της Θεσσαλονίκης και βοήθησε έγκυο, μετά από πολλές ώρες, να φτάσει στην κατάλληλη διαστολή και να μπορέσει να γεννήσει.
Μία από τις εξειδικευμένες εφαρμογές που προσφέρει, επίσης, η Ηπιόνη είναι στην περίπτωση της απώλειας μέλους, όπου συνήθως ο πάσχων νιώθει φριχτούς πόνους στο μέλος που δεν υπάρχει. Φορώντας 3D γυαλιά ο χρήστης βλέπει ότι έχει ένα κανονικό μέλος το οποίο κινεί με τη σκέψη, πράγμα που γεννά θετικά συναισθήματα και δίνει πολύ καλά θεραπευτικά αποτελέσματα.
Για περισσότερες πληροφορίες, επισκεφθείτε το site της Ηπιόνης: http://www.projectepione.com

«Ηπιόνη»… για λιγότερο πόνο χωρίς χάπια

Η Ηπιόνη ήταν η σύζυγος του Ασκληπιού, που λατρευόταν ως θεότητα, γιατί απάλυνε τον πόνο. Η «ψηφιακή Ηπιόνη» αντιμετωπίζει τον πόνο όχι με χάπια, αλλά... μέσω του υπολογιστή. Η ομάδα φοιτητών του ΑΠΘ που ανέπτυξε την πρωτοποριακή εφαρμογή διεκδικεί σε λίγες μέρες το «παγκόσμιο κύπελλο» του διαγωνισμού της Microsoft.
«Δεν θα αντικαταστήσουμε το φάρμακο, η Ηπιόνη είναι απλώς ένας νέος τρόπος διαχείρισης του πόνου για ανθρώπους που πρέπει να ζουν με χρόνιους πόνους και χρειάζονται ανακούφιση, χωρίς να παίρνουν συνέχεια χάπια» εξηγεί ο Λεόντιος Χατζηλεοντιάδης, αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του ΑΠΘ, ο οποίος ήταν ο «προπονητής» της ομάδας που ανέπτυξε την Ηπιόνη.
Το σύστημα λειτουργεί με έναν υπολογιστή με ενσωματωμένη κάμερα, μια συσκευή Emotiv, που μοιάζει µε στεφάνι και αναλύει την εγκεφαλική δραστηριότητα, και ηλεκτροδιεγέρτες (T.E.N.S.) που μοιάζουν με πατς. Το κόστος των παραπάνω, εκτός του υπολογιστή, δεν ξεπερνά τα 400 ευρώ.

Ψηφιακή αγκαλιά
«Σκεφτείτε ένα τρισδιάστατο facebook όπου μπορείτε να μοιραστείτε τον πόνο με τους φίλους σας ή να ξεχαστείτε μέσα από την κουβέντα» λέει ο κ. Χατζηλεοντιάδης για τη λειτουργία «ψηφιακή αγκαλιά» της Ηπιόνης, παραπέμποντας στη μελέτη του καθηγητή του Χάρβαρντ Ν. Χρηστάκη, που καταδεικνύει ότι όταν οι φίλοι μας (ή και οι φίλοι των φίλων μας) νιώθουν χαρούμενοι, αυτό μπορεί να έχει θετική επίδραση και σε μας. Η Ηπιόνη, λοιπόν, δημιουργεί ένα τρισδιάστατο εικονικό περιβάλλον (ένα τοπίο στη θάλασσα, στα σύννεφα κτλ.) στο οποίο μεταφέρεται ο χρήστης φορώντας γυαλιά 3D και όπου οι φωτογραφίες των φίλων βρίσκονται στο χώρο. Το σύστημα «βαθμολογεί» τους φίλους που έχουν την πιο θετική επιρροή βάσει των σημάτων που καταγράφονται στο εγκεφαλογράφημα του χρήστη και τους φέρνει πιο κοντά στο οπτικό του πεδίο. Επιπλέον, όταν ο χρονίως πάσχων είναι εκτός facebook, αλλά το σώμα του στείλει «αλάρμ» σωματικού ή ψυχολογικού πόνου, η Ηπιόνη ειδοποιεί μέσω sms ή skype τους φίλους με τη θετικότερη «βαθμολογία», ώστε να επικοινωνήσουν μαζί του. Φυσικά στο θόλο των «φίλων» μπορεί να βρίσκεται και ο γιατρός του ασθενούς, ώστε να έχει μια συνεχή παρακολούθηση, να δίνει οδηγίες, να βλέπει αν το θεραπευτικό σενάριο έχει λειτουργήσει κτλ.
Η απόσπαση της προσοχής αυτού που πονάει από το αίσθημα του πόνου έχει πολύ καλά αποτελέσματα διαχείρισης του πόνου. Η Ηπιόνη το επιτυγχάνει αυτό μέσα τρεις τρόπους:
α) Μεταφορά σε έναν εικονικό τρισδιάστατο χώρο (3D θόλος) που δημιουργεί ευχάριστα συναισθήματα.
β) Βιωματική αλληλεπίδραση (μέσω του αισθητήρα Kinect της Microsoft που χρησιμοποιείται σε κονσόλες παιχνιδιών) που αντιστοιχίζει τις κινήσεις των μελών του σώματος με ήχους. Αυτή η «μουσική» του σώματος προκαλεί αισθήματα χαλάρωσης και ενθουσιασμού.
γ) Κατάλληλη μουσική, που, μέσω του binaural effect, επάγει χαμηλές συχνότητες (1-8 Hz) χαλάρωσης στον εγκέφαλο του χρήστη.
Υπάρχουν και εξειδικευμένα σενάρια εφαρμογής.
- Άτομα που έχουν υποστεί ακρωτηριασμό εξακολουθούν να νιώθουν πόνο αν και το μέρος έχει αφαιρεθεί. Στη βιβλιογραφία αναφέρεται η χρήση καθρέφτη, ώστε με τον αντικατοπτρισμό ο εγκέφαλος να αντιλαμβάνεται την ύπαρξη του μέλους που λείπει. Φορώντας τα 3D γυαλιά ο χρήστης βλέπει ότι έχει ένα κανονικό μέλος, το οποίο «κουνάει» με τη σκέψη. Αυτό το θεραπευτικό σενάριο γεννά θετικά συναισθήματα και δίνει πάρα πολύ καλά θεραπευτικά αποτελέσματα.
- Έγκυες που βρίσκονται στο στάδιο του τοκετού μπορούν με το σύστημα της Ηπιόνης να βρίσκονται σε ένα εικονικό περιβάλλον φορώντας γυαλιά 3D (π.χ. να βλέπουν μωρά που γελούν) και να αισθάνονται ευφορία, ενώ το τρισδιάστατο μοντέλο ενός αγαπημένου προσώπου τούς δίνει κουράγιο να συνεχίσουν. Επιπλέον, μέσω ενός μικροφώνου, η Ηπιόνη μπορεί να οπτικοποιήσει την ανάσα με εικονικές μπουρμπουλήθρες. Τέλος, αν ένα νεογνό γεννηθεί πρόωρα, μπορεί να νιώθει ασφάλεια ακούγοντας τους χτύπους της καρδιάς της μητέρας του μιξαρισμένους με τον ήχο του νερού, όπως δηλαδή θα τους άκουγε αν εξακολουθούσε να βρίσκεται στον αμνιακό σάκο.

Πρωτοπορία σε… καμαρούλα μια σταλιά
Οι παραπάνω εφαρμογές προέκυψαν από τη δουλειά των φοιτητών του ΑΠΘ Δηµήτρη Τζιώνα, Κώστα Βρένα, Στέφανου Eλευθεριάδη και Σταµάτη Γεωργούλη, υπό την επίβλεψη του αναπληρωτή καθηγητή Λεόντιου Χατζηλεοντιάδη και με βάση την εμπειρία των ερευνών που διεξάγονται τα τελευταία χρόνια στο εργαστήριο επεξεργασίας σήματος και βιοϊατρικής τεχνολογίας. Η ομάδα δεν είχε χρηματοδότηση από κάποιο ερευνητικό πρόγραμμα. Έφτασε ένας χώρος τρία επί τρία και πολλή δουλειά σε καθημερινή βάση, επί ένα χρόνο. Η Ηπιόνη δοκιμάστηκε πειραματικά σε τριάντα εθελοντές και σήμερα η ομάδα επιδιώκει να κατοχυρώσει την πατέντα. Αφού κατάφεραν να κερδίσουν το 1ο βραβείο στον πανελλήνιο διαγωνισμό Imagine Cup της Microsoft, οι φοιτητές του ΑΠΘ διαγωνίζονται την επόμενη βδομάδα με τις εκατό κορυφαίες ερευνητικές εφαρμογές στον κόσμο. Η υποστήριξη που μπορούμε να τούς δώσουμε είναι να ψηφίσουμε το βίντεό τους για το «βραβείο κοινού» στο site http://www.projectepione.com.

Τρόπος λειτουργίας

1. Ο υπολογιστής «χαρτογραφεί» τον πόνο που αισθάνεται ο χρήστης, λαμβάνοντας πληροφορίες από το εγκεφαλογράφημα (παράγεται μέσω μιας συσκευή που τοποθετείται στο κεφάλι) και από τις εκφράσεις του προσώπου, που καταγράφονται από τη webcam. Έτσι μπορεί να καταγραφεί τόσο ο σωματικός όσο και ο ψυχολογικός πόνος.
2. Το σύστημα της Ηπιόνης αξιολογεί την ένταση του πόνου που αισθάνεται κάποιος σε μια κλίμακα 1-16.
3. Ο χρήστης έχει τοποθετήσει στο σημείο που πονάει τη φορητή συσκευή ηλεκτροδιέγερσης (T.E.N.S.), η οποία μπορεί να είναι ραμμένη πάνω σε ύφασμα.
4. Όταν η Ηπιόνη καταγράφει «συναγερμό πόνου», ενεργοποιεί με σήμα bluetooth το T.E.N.S. να ξεκινήσει την ηλεκτροδιέγερση, ώστε είτε να εμποδίσει τα ερεθίσματα του πόνου να φτάσουν μέχρι τον εγκέφαλό είτε να στείλει στον εγκέφαλο μήνυμα για την παραγωγή μιας «φυσικής μορφίνης», της ενδορφίνης β’.
5. Όταν ο πάσχων νιώσει ανακούφιση, αυτό θα εμφανιστεί και στις εκφράσεις του και η Ηπιόνη θα «καταλάβει» ότι πρέπει να σταματήσει την ηλεκτροδιέγερση.

Ηπιόνη – μια τεχνολογική προσέγγιση στην διαχείριση του πόνου

Ο καθηγητής Λεόντιος Χατζηλεοντιάδης παρουσιάζει στο κοινό του TEDxThessaloniki, που πραγματοποιήθηκε τον περασμένο Μάιο, την Ηπιόνη. Πρόκειται για ένα σύστημα, που έχει αναπτύξει εκείνος και η ομάδα φοιτητών, με τους οποίους συνεργάζεται, το οποίο εκμεταλλεύεται τις δυνατότητες, που προσφέρει η τεχνολογία για την εναλλακτική διαχείριση του πόνου.