ArchivDÄ-TitelSupplement: PRAXiSSUPPLEMENT: Praxis Computer 6/2002Computer mit Blicksteuerung: Gedanken wie Schmetterlinge

SUPPLEMENT: Praxis Computer

Computer mit Blicksteuerung: Gedanken wie Schmetterlinge

Dtsch Arztebl 2002; 99(45): [15]

Tollkühn, Steffi

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Das Eyegaze-System ist ein Kommunikations- und Steuerungssystem für Menschen mit starken Einschränkungen ihrer körperlichen Bewegungsfähigkeit, das nur mit den Augen bedient wird.
Der große Künstler Michelangelo (1475–1564) litt an Amyothropher Lateralsklerose (ALS), einer neurogenen Muskelschwunderkrankung, in deren Verlauf die gesamte Muskulatur eines Menschen zunehmend schwächer oder gelähmt wird und im weiteren Verlauf gänzlich verfällt (siehe Kasten). Die Erkrankung bricht meist zwischen dem 40. und 65. Lebensjahr aus; selten sind Kinder und jüngere Menschen betroffen. Männer erkranken häufiger als Frauen, das Verhältnis ist circa 1,5–2 : 1. Nach Angaben der Deutschen Gesellschaft für Muskelerkrankte e.V. (DGM) erkranken jedes Jahr von 100 000 Menschen ein bis zwei an ALS. Die Ursachen für die Erkrankung liegen zu einem kleinen Teil in genetischen Bedingungen, die meisten Fälle allerdings sind sporadisch. Das Leiden verläuft unaufhaltsam progredient, sodass etwa 80 Prozent der Patienten innerhalb von drei Jahren versterben. Es gibt bis heute keine wirksame Therapie. Bei vollem Bewusstsein und klarem Verstand erleben die Patienten, wie ihre Muskelkraft schwindet. Gegen Ende des Krankheitsverlaufs sind sie bewegungsunfähig und auch nicht mehr fähig zur sprachlichen Kommunikation. Aufgrund dieser vollkommenen Isolation sind die Erkrankten ausschließlich auf das interpretierende Verständnis ihrer Umwelt angewiesen.
Mit dem Computersystem „Eyegaze“ verbessert sich die Situation dieser Patienten erheblich. Das System unterstützt Menschen mit starken Einschränkungen ihrer körperlichen Bewegungsfähigkeit darin, zu kommunizieren und ihre Umwelt zu steuern. „Eyegaze“ wird nur mit den Augen bedient: Durch das Anschauen von visuellen Schaltflächen auf dem Monitor des Systems kann der Anwender Texte „tippen“ und mit künstlicher Sprache ausgeben sowie elektrische Geräte, wie zum Beispiel Lampen, Fernseher, Telefon und weitere PCs und Geräte, bedienen. Dies ermöglicht auch den Zugang zu E-Mail und zum Internet.
Abbildung 1: Das Eyegaze-System
Abbildung 1: Das Eyegaze-System
Das System besteht aus einem PC mit der Eyegaze-Software, einer speziellen Infrarot-Kamera, die unterhalb des Bildschirmes angebracht ist und auf ein Auge des Benutzers eingerichtet wird, um die Blickbewegung einzumessen, sowie einem kleinen Kontrollmonitor, der diese Einstellung anzeigt.
Die Kamera beobachtet ein Auge des vor dem Monitor befindlichen Benutzers. Eine Spezialsoftware errechnet kontinuierlich den Blickwinkel des Auges und ermöglicht hierdurch die selbstständige Steuerung sämtlicher Funktionen durch den Blick beziehungsweise die Bewegung des Blicks auf die Steuerelemente am Monitor. Hierzu braucht am Benutzer nichts angebracht zu werden.
Eine 15 Sekunden dauernde Kalibrierung ist zu Beginn der Benutzung nötig, damit sich das System auf das individuelle Auge selbsttätig einstellt. Zum Kalibrieren sieht der Benutzer auf verschiedene gelbe Punkte, die nacheinander auf dem Monitor angezeigt werden. Je nach individueller Blickbewegung richtet sich das System die entsprechenden Werte und Blickabweichungen ein, die bei der Benutzung der Funktionen dann ausgeglichen werden.
Grundfunktionen
Das Hauptmenü erscheint, sobald die Kalibrierung abgeschlossen ist. Es zeigt die Funktionen, die durch das Eyegaze-System angewählt werden können. Der Benutzer wählt die gewünschte Funktion durch den Blick auf die entsprechende Schaltfläche. Das Hauptmenü enthält folgende Grundfunktionen:
- Schreiben („Schreibmaschine“),
- Sätze,
- Texte/Lesen,
- elektrische Geräte schalten,
- Telefon,
- PC-Anbindung,
- Spiele.
Einen Eindruck des Anwendungsbildes und der damit möglichen Kommunikation vermittelt die Abbildung 2 des Eyegaze-Monitors in der Funktion „Schreiben/Schreibmaschine“. Diese Systemfunktion ist wohl für die Patienten die wichtigste. Damit wird ihnen das Schreiben von Texten und damit realistische Kommunikation ermöglicht. Der Benutzer „tippt“ einen Text durch Blick auf die mit Buchstaben belegten Schaltflächen. Der getippte Text erscheint oberhalb der Tastatur und kann wahlweise ausgedruckt, durch die künstliche Sprachausgabe ad hoc mitgesprochen beziehungsweise ausgesprochen sowie zur weiteren Bearbeitung gespeichert werden.
Abbildung 2: Mit dem „Eyegaze“-System erstelltes Textbeispiel der Patientin Anke Kempf. Auch für die Auseinandersetzung mit der eigenen Erkrankung ist die Möglichkeit zur Kommunikation wesentlich. Ohne verbale Kommunikation bleibt den Patienten dieser Weg jedoch nahezu verschlossen. Anke Kempf fand dafür das Bild der Gedanken, die wie Schmetterlinge im Kopf flattern und für die der Kranke eine Möglichkeit benötigt, um sie freizulassen.
Abbildung 2: Mit dem „Eyegaze“-System erstelltes Textbeispiel der Patientin Anke Kempf. Auch für die Auseinandersetzung mit der eigenen Erkrankung ist die Möglichkeit zur Kommunikation wesentlich. Ohne verbale Kommunikation bleibt den Patienten dieser Weg jedoch nahezu verschlossen. Anke Kempf fand dafür das Bild der Gedanken, die wie Schmetterlinge im Kopf flattern und für die der Kranke eine Möglichkeit benötigt, um sie freizulassen.
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Auch die übrigen Funktionen des Systems werden lediglich durch das Anschauen der Schaltflächen, die auf dem Monitor dargestellt sind, gesteuert. Um eine Schaltfläche zu „drücken“, sieht der Benutzer für eine bestimmte Zeit auf diese Schaltfläche. Die Zeitdauer, um eine Schaltfläche zu aktivieren, ist stufenlos einstellbar und dauert üblicherweise nur Bruchteile von Sekunden. Für geübte Benutzer ermöglicht dies die schnelle Nutzung der Funktionen. Zusätzlich zur Einstellung der Blickdauer enthält das System verschiedene, auch von Laien einstellbare Parameter. Beispielsweise können Sätze, Telefonnummern, Bezeichnungen elektrischer Geräte vom Benutzer selbst oder durch einen Helfer über eine angeschlossene herkömmliche Tastatur geändert beziehungsweise eingegeben werden.
Sehr nützlich und wichtig für die Kommunikationsmöglichkeiten des Benutzers ist darüber hinaus die „Sätze“-Funktion. Das Programm ermöglicht in Verbindung mit der synthetischen Sprachausgabe einen einfachen Informationsaustausch mittels vorgegebener Textteile. Bis zu 126 selbst eingegebene und angeordnete Wörter oder Sätze lassen sich zum schnellen Abruf durch den Blick speichern.
Über die „Lesen“-Funktion kann der Benutzer auf dem Eyegaze-System gespeicherte Texte lesen. Diese kann er aus einer bereits vorhandenen Auswahl aufrufen und sich anzeigen lassen. Zusätzlich kann jeder beliebige im ASCII-Format digitalisierte Text einfach im System abgespeichert werden. Die Funktion des selbstständigen Weiterblätterns der Texte via Blick ist hierbei der große Vorteil des Programms.
Einen Schritt zur Selbstständigkeit des Patienten innerhalb seines Lebensumfelds ermöglichen die Funktionen „Elektrische Geräte schalten“ und „Telefon“, mit denen der Nutzer Licht, Radio, Klingel, Fernseher, Telefon und andere Geräte bedienen kann. Die Programme beinhalten entsprechende Steuermodule, sodass keine zusätzliche Verkabelung notwendig ist. Die meisten Geräte lassen sich so durch Blick auf die Schaltfläche ein- beziehungsweise ausschalten. Häufig genutzte Telefonnummern können in einem Telefonbuch gespeichert werden. Stumme Benutzer des Systems können über die Funktion „Schreiben/Schreibmaschine“ in Verbindung mit der synthetischen Sprachausgabe mit dem Telefonteilnehmer sprechen.
Über diese lebenspraktischen Funktionen hinaus bietet das System auch die Möglichkeit, selbstständig mit einem PC zu arbeiten. Die „PC-Anbindungs“-Funktion ersetzt die Funktion einer Tastatur und Computer-Maus an einem Windows-Computer. Damit kann der Benutzer jede übliche Software auf einem PC mit Windows-Betriebssystem bedienen – einschließlich E-Mail- und Internet-Anwendungen. Die Maus in den Windows-Programmen wird über die Blicksteuerung des Eyegaze-Systems bewegt. Getippter Text erscheint sowohl auf dem Monitor des Systems als auch auf dem externen PC.
Das Eyegaze-System ermöglicht den betroffenen Patienten trotz ihrer großen sprachlichen und motorischen Einschränkungen ein erhebliches Maß an Eigenständigkeit, selbstständiger Arbeit und Kommunikation. Es kann auch transportabel an einem Rollstuhl befestigt werden und ist ohne Einschränkung in allen Räumlichkeiten zu Hause, im Krankenhaus oder Pflegeheim anwendbar.
So schwierig sich die Lage der Patienten auch darstellen mag, haben sie mit dem Eyegaze-System doch die Chance, ihrer Krankheit nicht völlig hilflos ausgeliefert zu sein. Das gibt vielen Betroffenen ein Stück Lebensmut.
Steffi Tollkühn
Kontaktadresse: Dr. phil. Steffi Tollkühn, Universität Leipzig, Sprachbehindertenpädagogik, Marschnerstraße 29–31, 04109 Leipzig, Telefon: 03 41/97 31-5 40, E-Mail: tollkuehn@rz.uni-leipzig.de

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