ODTÜ’lü öğrenciler, tamamen kendi donanımlarıyla beyindeki belirli sinyalleri algılayarak elektronik cihazların kontrol edilmesini sağlayan bir sistem geliştirdi.
Halen, klavye kullanılmadan bilgisayar ekranına kelimelerin yansıtılmasına olanak sağlayan, ODTÜ Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü doktora ve yüksek lisans öğrencilerinin geliştirdiği cihaz, gelecekte felçli hastaların çevreyle iletişimini sağlamada ve tekerlekli sandalyelerini hareket ettirmede de kullanılabilecek.
“Beyin Bilgisayar Arayüzü” adı verilen projenin yöneticisi, ODTÜ Elektrik ve Elektronik Bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. Nevzat Gençer, engelliler için düşük maliyetli ve verimli bilgisayar arayüzü geliştirilmesini amaçlayan projenin, hem donanımın hem de yazılımının, bölümün Biyomedikal Araştırma Laboratuvarında geliştirildiğini söyledi. Cihazın, pratik olması açısından daha az sayıda kanalla veri alınabilen bir Elektroensefalografi (EEG) sistemi olduğunu anlatan Gençer, sistemin işleyişine ilişkin şu bilgileri aktardı:
“Sistem sayesinde, bilgisayara kablolarla bağlı, kafaya geçirilen bir başlıkla, klavye kullanılmadan, bir kişinin belirli beyin sinyalleri kullanılarak aklındaki kelimenin harfleri teker teker bilgisayar ekranına yansıtılabiliyor.
Ekrandan harfler akarken, EEG sinyallerinin üzerine algoritmalar uygulanarak, ekrana aktarılmak istenen harf seçiliyor. Seçilen harflerin yan yana getirilmesiyle kelime oluşturuluyor. Bu cihazla konuşma ve hareket yeteneğini kaybeden bir kişi, istediği şeyleri karşısındakine aktarabilir. Bununla ilgili değişik uygulamalar da yapılabilir, ama biz tıbbi uygulamalar üzerinde duruyoruz”
Laboratuvarda, ekranda akan harflerden kelime oluşturmanın yanı sıra, farklı algoritmalarla bir isteğin EEG sinyallerinden algılanabilmesi, böylece, örneğin bir tekerlekli sandalyenin hareket ettirilmesine yönelik proje üzerinde de çalışıldığını bildiren Gençer, bir başka çalışmayla ise sistemin performansının artırılmaya çalışıldığını söyledi. EEG sinyalleri ile sadece görüntülü değil, sesli uyarılarla da belirli şeylerin idare edilebileceğini belirten Gençer, “Örneğin bunlar işitme uyarıları da olabilir. Farklı frekanslar arasından yüksek frekanslı bir ses geldiğinde, alacağınız sinyalle bir şeyleri idare edebilirsiniz” diye konuştu.
Projede ODTÜ Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü yüksek lisans öğrencileri Berna Akıncı (25) ve Erman Acar (25) ile birlikte görev alan, doktora öğrencisi Balkar Erdoğan (27) çalışmalarıyla ilgili şu bilgileri verdi: ”Türkiye’de bu sistem sadece bizim bölümümüzde, tamamen kendi geliştirdiğimiz donanım ve sistemle ortaya kondu. ‘Heceleme uygulaması’ olarak bilinen kelimelerin ekrana yansıtılması benim bilgisayar arayüzü uygulamalarımdan biri. Türkçe karakterlerle bir uygulama geliştirmeye, böyle bir uygulamanın gerektirdiği alt yapıyı da sıfırdan kurmaya çalıştık. Normalde bunlar çok yüksek fiyatlarla satın alınıyor. Ama biz bunu kendimiz geliştirdik. Projenin amacı, hareket edemeyen, konuşamayanların dış dünya ile iletişimine yardımcı olmak.
Ekranda akan karakterlere odaklanarak kelimeleri yazdırmaya çalışıyorsunuz. Bunun için kişi bir harfe odaklanıyor, o harfin olduğu satır-sütun yandığı zaman içinden sayarak kendi beyninde P300 potansiyellerini oluşturmaya çalışıyor. Bu istemsiz olarak oluşan bir sinyal örüntüsü. Bu, örneğin bir şeyi aniden fark ettiğinizde beynin bazı bölgelerinde daha net gözükebilen bir sinyal olarak ortaya çıkıyor. Biz bu sinyali algılayabilirsek, odaklandığımız karakteri ya da bir şekli P300 sinyalini kullanarak diğer diğer kişilere gösterebiliriz.”
Beyindeki elektriksel faaliyetin normalde çok düşük voltajlı olduğunu ve gürültüden etkilenebildiğini ifade eden Erdoğan, “Bunu bir şekilde elektrotlarla yükselteç devrelerinize aktarıyoruz. Çok kaliteli, gürültüyü bastırıp asıl odaklandığınız sinyalleri iyileştirmeye yarayan devreler olması lazım. Biz de bunu yaptık. Bir uygulamayla o sinyalleri senkronize ediyorsunuz, sağ ya da sol eli ya da tekerlekli sandalyeyi hareket ettirme gibi uygulamalara dönüştürebiliyorsunuz” şeklinde konuştu.
Burada, beyindeki sinyallerin yorumlanmasının söz konusu olduğunu, uyaran bazlı ya da uyaran bazlı olmayan uygulamalar bulunduğunu kaydeden Erdoğan, “Eğer bir uyaran yoksa, sağ ya da sol eli hareket ettirdiğinizi düşünüyorsunuz, beynin bir bölgesi aktive oluyor ve o aktiviteyi bulmaya çalışıyoruz. Ama bunun daha iyileştirilmesi gerekiyor. Biz de bunun üzerinde çalışıyoruz. Bunlar çok pahalı sistemler. Biz düşük maliyetle gerçekleştirmeye çalışıyoruz” ifadesini kullandı.
PARA ÖDÜLÜYLE LABORATUVARA MALZEME ALDILAR
Öte yandan, Prof. Dr. Nevzat Gençer yönetimindeki proje Türkiye Sağlık Endüstrisi İşverenleri Sendikası (SEİS) tarafından “Daha çok üretmeliyiz” sloganıyla düzenlenen 4. Ulusal Tıbbi Cihaz Proje Yarışmasında birincilik ödülü aldı. Türkiye’nin tıbbi cihaz alanında yüzde 85 oranında dışa bağımlı olduğunu, bu konuda ülkede daha fazla üretim yapılabilmesi için gerekli altyapının bulunduğunu belirten Gençer, genç bilim adamlarının desteklenmesinin bu noktada büyük önem taşıdığını bildirdi.
Gençer, ödül alan gençlerin araştırmalarını büyük bir özveriyle yürütmelerine rağmen, yarışmada verilen 10 bin TL’lik ödülle laboratuvara malzeme almayı tercih ettiklerini, bunun takdire şayan bir davranış olduğunu söyledi.
Vatan
