Requirements:Basic Image Processing, Programming Capabilities, Double Semester Project
Contact:
Johanan Erez
jo@ee.technion.ac.il
Tel. 4729, Rom 604
Eli Appleboim
eliap@ee.technion.ac.il
Tel. 4723, Room 608

Medical Diagnosis via Eye Movement Investigation

eyetracking

Recognition and diagnosis of Nystagmus, a phenomenon of involuntary eye movement may explain dizziness of patients that is caused by problems in the ear. Such diagnozis is made by VIDEONYSTAGMOGRAPHY using special and rare equipment which might avoid the need for CT screening to check for problems in the brain. The aim of this project is to develop a new and cheap system based on computer vision that should be easily used in every hospital. Students will study the medical need, learn state of the art computer vision techniques, and propose and implement a new solution based on modern and cheap equipment, e.g. smartphones. The project will be accompanied by medical staff from Kaplan hospital.

גדרת הצורך:

לסחרחורת יכולים להיות גורמים שונים, ביניהם שקשורות לאוזן שגורמות לתחושת חוסר שיווי משקל אצל האדם. כאשר הבעיה נובעת מבעיה באוזן ניתן לגלות זאת על ידי ניתוח של תנועות עיניים אופייניות לבעיה זו. גילוי הגורם הזה לסחרחורת עשוייה למנוע את הצורך לבדיקות שכרוכות בהקרנה (MRI או CT) ושהן גם יקרות ולא תמיד זמינות. מערכות קיימות בתחום זה הן יקרות ומבוססות על ציוד מיוחד ולא זמינות בכל בית חולים. גילוי מהר של הבעיה היא קריטית כיוון שהמח של האדם נוטה לחפות על הבעיה עם הזמן וכאשר החולה ממתין לתור למכשיר מיוחד – לעתים התופעה כבר נחלשה. המטרה שלנו היא להציע פתרון זמין וזול לכל חדר מיון או מרפאה.

הצלחת הפרויקט עשוייה להביא לפריצת דרך חשובה.

מפרט ראשוני:

מדובר ברעיון להיות מסוגל לבצע ב SET UPשל מיון או מרפאה בדיקה שמאפיינת תנועות עיניים שקשורות לסחרחורת. מדובר בתנועות רפטטיביות של העיניים שיכולות להיות בכיוון מעלה-מטה, ימין-שמאל, סיבוביות, כאשר מציאתן אם קיימות ואיפיון שלהן יכול להצביע על מיקום נזק במקרה של סחרחורת (אוזן פנימית לעומת מיקומים שונים במוח).

יש כיום בדיקות כאלו, נקראות VNG – VIDEONYSTAGMOGRAPHY, אולם הן דורשות ציוד יקר ואינן זמינות (מעט מקומות שיש להן את הציוד ורשימת המתנה ארוכה) כמו כן תנועות העיניים האלו נוטות לדעוך עם הזמן בשל פיצוי מוחי בד”כ, כך שהשימוש בהן בשלב האקוטי יכול לתת יתרון משמעותי,כולל הורדת אינדקס החשד לפגיעה מוחית והצורך לבצע CTמוח, בנוסף ליתרונות שהעליתם בפרוייקט המשותף עם עופר – תיאור אובייקטיבי ומדויק של הממצאים ויכולת לעקוב אחריהם בצורה זו לאורך זמן.

דרושה מערכת שיכולה לזהות את האישונים/קרנית או נקודה אחרת בעין. כמו כן יעזור לזהות נקודות מיון ברורות בפנים (לדוגמה קצה האף) וצירים – אופקי (בין העיניים למשל) ואנכי.

זיהוי תנועות – סקדות (קפיצות בין נקודות) – אולי תוך מבט על נקודות במסך

מעקב אחר מטרה נעה

בהמשך זיהוי (ניסטגמוס בעברית) ספונטני אם קיים ואיפיונו מבחינת הצירים (אופקי/אנכי/סיבובי/שילוב) ומבחינת המהירות – זאת כאשר המבט (האף?) מופנה למצלמה, וב 30-45 מעלות ימינה ושמאלה ממנה.

בהמשך ביצוע head thrust testבו הנבדק מול למצלמה ואז הבודק (בלי להסתיר) מסיט את ראשו פעם לימין ופעם לשמאל ובדיקה האם מצליח לשמור מבט על המצלמה או נקודה אחרת שנבחר