Cyfrowe protezy
2002-12-03

Piotr Dębek 

Nawet osoby z porażeniem mózgowym mogą sprawnie komunikować się z otoczeniem, czego przykładem jest genialny fizyk Stephen Hawking. Potrzebny jest do tego jednak komputer, do którego podłączono specjalistyczny osprzęt i oprogramowanie.

| Rys. 1.

Specjalne wyświetlacze brajlowskie, dostępne tylko na Zachodzie, kosztują od pięciu tysięcy dolarów wzwyż. Podobnie wysokie ceny ustalono na drukarki dla niewidomych. Komputer do potrzeb osoby niewidzącej lub słabo widzącej da się jednak dostosować znacznie mniejszym kosztem. Pomocą może być choćby zainstalowanie aplikacji odczytującej słowa z ekranu, jak choćby polski Syntalk firmy Neurosoft. Przykład takiego wykorzystania pakietu miałem okazję zobaczyć w trakcie XVIII konferencji "Informatyka w Szkole". Specjalną sesję poświęcono tam zastosowaniu komputerów w edukacji dzieci niepełnosprawnych. Niewidoma dziewczynka komunikowała się ze światem, pisząc i odbierając e-maile. Zamiast patrzeć na ekran w trakcie edycji tekstu, słuchała po prostu, czy nacisnęła te klawisze, które zamierzała. Dostosowanie peceta do jej potrzeb nie było trudne. Niestety, wiele form fizycznego upośledzenia wymaga wykorzystania znacznie droższych akcesoriów.
 
Pisanie brodą
Zdawałoby się, że o wiele większą przeszkodą w posługiwaniu się nowoczesnymi technologiami cyfrowymi jest znaczne ograniczenie funkcjonalności kończyn. Takie problemy mają osoby dotknięte porażeniem mózgowym, sparaliżowane po wypadkach, ale też osoby po wylewie czy udarze mózgu. Jak pisać, gdy nie można poruszać rękami lub też jeśli - jak to się często zdarza u osób cierpiących na porażenie mózgowe - precyzja ruchów jest znikoma? Klasyczna klawiatura nie sprawdzi się, gdy trudno w cokolwiek precyzyjnie trafić ręką. I w takim jednak przypadku można sobie poradzić z obsługą komputera. Zamiast wieloprzyciskowego urządzenia stosuje się proste przełączniki. Można je wcisnąć brodą, kolanem lub małym palcem u ręki. Muszą one być jednak bardzo czułe i delikatne, oparte na mikroprzełącznikach. Jeśli osoba cierpiąca na porażenie mózgowe potrafi wykonywać jedynie mało precyzyjne zamachy całego ramienia, sięga się wówczas po duże i bardzo trwałe przełączniki całopowierzchniowe.
      Jak się używa takiej "klawiatury z jednym klawiszem"? Korzysta się z aplikacji wyświetlającej na ekranie wirtualną klawiaturę. Operator kolejnymi wciśnięciami wybiera najpierw rząd przycisków, później jedną z czteroznakowych grup, a wreszcie poszukiwaną literę. Ten sposób pisania nie jest może szybki, ale za to oferuje szansę samodzielności ludziom o bardzo ograniczonej swobodzie ruchów.
 
Nie kupuj w ciemno!
"Takie urządzenia trzeba dopasować do potrzeb dziecka" - mówi Iwona Kamińska, terapeuta z ośrodka w Toruniu. - "Rodzice często w ciemno sprowadzają takie przyrządy z zagranicy, a potem okazuje się, że mogą je tylko wyrzucić". Przed zakupem trzeba koniecznie skonsultować się ze specjalistą i na miejscu sprawdzić kilka różnych modeli, by ustalić, który z nich będzie optymalny.
      Istnieje jeszcze jeden argument za tym, aby tego typu pomocy nie kupować bez zastanowienia przez Internet. Za sprowadzany z Zachodu przełącznik trzeba zapłacić ok. 50 euro oraz koszty przesyłki. Tymczasem to proste urządzenie można wykonać nawet samemu za ułamek tej kwoty lub nabyć w kraju. W toruńskim ośrodku dla dzieci niepełnosprawnych specjalne manipulatory metodami chałupniczymi produkuje się np. z pudełek na CD-ROM-y. Nieco większym problemem jest switch, niezbędny, by podłączyć przełącznik do peceta. Jednak i tu nie trzeba wcale sprowadzać zza Oceanu dziewięcioportowego Symbikey - jego funkcjonalny odpowiednik można wykonać w domowych warunkach.

 Klawiatura do wymyślenia
Dla ludzi dysponujących większą sprawnością fizyczną, lecz nadal zbyt małą, by korzystać ze standardowych urządzeń wejścia/wyjścia, stworzono urządzenie o nazwie Intellikeys. Mimo nazwy jest to de facto tablet graficzny, mogący służyć za w pełni programowalną i projektowalną klawiaturę. Za pomocą programu Overlay Maker można zaprojektować do Intellikeys dowolne układy klawiatury: po prostu rysujemy w specjalnym programie graficznym, przypisując poszczególnym obiektom dowolne reakcje - od wciśnięcia klawisza czy przesunięcia kursora po komunikaty dźwiękowe. Gotowy układ drukujemy na zwykłej drukarce i nakładamy na Intellikeys. Obszary znajdujące się bezpośrednio pod rysunkami są rozpoznawalne jako aktywne, a więc ich dotknięcie wywołuje zadane reakcje. W ten sposób można na przykład opracować klawiaturę, na której będą tylko trzy, ale za to bardzo duże litery lub też wyraźne, łatwe do trafienia przyciski zastępujące myszkę.

 Pedagodzy z ośrodków specjalnych przygotowują dla Intellikeys także "klawisze", które nie odwzorowują liter, lecz całe symbole: rysunki domów, zwierząt, ludzi itp. W ten sposób praca z komputerem służy niepełnosprawnym dzieciom nie tylko do... zwiększenia umiejętności posługiwania się maszyną, ale także do poznania świata i komunikowania się z innymi ludźmi. Zasada dopasowania narzędzia do człowieka, a nie odwrotnie, wykorzystywana jest też przy wspomaganym komputerowo tzw. czytaniu globalnym - opartym nie na postrzeganiu pojedynczych liter, zamienianiu ich na głoski i składaniu tych ostatnich w sylaby, lecz na całościowym rozpoznawaniu napisanego wyrazu. Pozornie może się to wydawać metodą bardziej pracochłonną, gdyż trzeba się uczyć każdego wyrazu z osobna, ale dzięki temu czytanie mogą opanować osoby mające kłopoty z długotrwałą koncentracją uwagi, jak chorzy z zespołem Downa, ale też... małe, dwu-trzyletnie dzieci.
      Na zawieranie przyjaźni poprzez komputerową komunikację monopolu nie mają fani czatów czy IRC-a. Także dzieci z porażeniem mózgowym, zespołem Downa lub osoby autystyczne chętniej nawiązują kontakty z innymi osobami, jeśli buforem w tych relacjach jest maszyna. Taka "zdalna" przyjaźń może ułatwić nawiązanie bezpośrednich związków. "Trzeba jednak uważać, by kontakty z komputerem nie stały się tak dobre, że zaniknie potrzeba nawiązania relacji z innym człowiekiem" - zwraca uwagę Iwona Kamińska.

Rys. 3. Klawiatura Intellikeys pozwala dowolnie zaprojektować układ klawiszy. Multimedialność - przeszkadzający bajer Skompletowanie właściwego, nawet najdroższego specjalistycznego sprzętu to oczywiście dopiero połowa drogi. Równie starannie trzeba dobrać oprogramowanie. Na szczęście jest ono nie tylko tańsze, ale i bez trudu dostępne w naszym kraju. Myliłby się jednak ktoś, kto sądziłby, że wystarczy jakakolwiek aplikacja epatująca pudełkiem pokrytym hasłami "multimedialny" i "edukacyjny". "Rozbudowana animacja uniemożliwia dziecku skupienie uwagi" - mówi Karolina Domagalska, matka chłopca z porażeniem mózgowym. - "Dlatego polskie programy: Klik uczy czytać czy Moje pierwsze ABC są mało przydatne".   "Twój głos zmienia świat" O sterowaniu komputerem za pomocą głosu słyszymy od lat, jednak dopiero razem z Windows XP doczekaliśmy się pierwszej systemowej próby wprowadzenia nowego interfejsu. Tymczasem proste gry, w których kieruje się za pomocą mikrofonu, są bardzo chętnie wykorzystywane przez rodzimych specjalistów od terapii dzieci niepełnosprawnych. "Komputer pozwala zaktywizować dzieci niepełnosprawne, pokazując im, że ich gest ręki, skinienie głowy czy głos mogą zmieniać rzeczywistość" - tłumaczy Iwona Kamińska. Toruński ośrodek korzysta z nieco archaicznego zestawu aplikacji logopedycznych Young Digital Poland z 1992 roku, w skład których wchodzą takie sterowane dźwiękiem zabawy, jak LOGO-Papuga, LOGO-Linia czy LOGO-Samolot. W tym ostatnim programie sterujemy wysokością lotu samolotu za pomocą głosu - kierujemy go na wyższy pułap, po prostu wydając dowolny dźwięk. W ten sposób głośnymi okrzykami ratujemy mały aeroplan przed rozbiciem się o szczyty gór. "Chodzi o ośmielenie dziecka; pokazanie mu, że mimo braku możliwości fizycznego wpływania na rzeczy może oddziaływać na otaczający świat" - wskazuje pani Kamińska.  Klawiatura za 1000 złotych Z komputerowego wspomagania edukacji niepełnosprawnych korzysta w Toruniu 300 dzieci. W Polsce są jeszcze dwa takie ośrodki: w Kwidzyniu i w Warszawie na ulicy Radomskiej. Pomocą dla osób ociemniałych zajmuje się Państwowy Fundusz Rehabilitacji Osób Niepełnosprawnych, który m.in. prowadzi program "Komputer dla Homera" (autor "Odysei" podobno był niewidomy). W jego ramach w 50 procentach dofinansowywane są zakupy sprzętu i oprogramowania komputerowego, a w 70 procentach - sprzętu specjalistycznego. Niestety, nawet taka pomoc rzadko kiedy wystarczy, gdy ktoś chciałby kupić wyświetlacz brajlowski. Najtańsze tego typu urządzenie, wyświetlające naraz 40 znaków, kosztuje w USA ponad pięć tysięcy dolarów. "W naszym kraju taki sprzęt ma nie więcej niż 20 prywatnych osób, częściej kupują instytucje" - szacuje Igor Busłowicz ze specjalizującej się w sprzedaży sprzętu komputerowego dla niewidomych firmy Altix.       Nic dziwnego, że znacznie popularniejsze są syntezery mowy, które po prostu czytają po polsku tekst z ekranu. Jednak i tu najlepsze produkty nie są tanie - najpopularniejsza na świecie tego typu aplikacja - Jaws - w zależności od wersji kosztuje od 800 do 1500 dolarów. Z racji ceny w naszym kraju popularniejsze są pakiety Speak czy Hal Screen Reader. Do tanich nie należą inne niezbędne akcesoria: aplikacje powiększające to, co wyświetlane jest na ekranie (trzeba za to zapłacić ponad 200 euro), drukarki brajlowskie czy elektroniczne notatniki brajlowskie z wbudowanym syntezerem mowy (cena najtańszych modeli obu typów urządzeń przekracza 3000 dolarów). Klawiatura dla niewidomych kosztuje ponad tysiąc złotych!    Rys. 2. Specjalny przełącznik pozwala posługiwać się komputerem nawet osobom o minimalnej sprawności ruchowej.       O ile dla przeciętnego użytkownika pecet jest wygodnym, użytecznym, a czasem i zabawnym narzędziem, o tyle dla osoby niepełnosprawnej stanowi on nieodzowną pomoc - zarówno w codziennym życiu, jak i w terapii. Paradoksem jest, że dla tak potrzebujących osób użyteczny komputer jest trudniej osiągalny niż dla zwykłego "klikacza".   W stronę cyborga Cyfrowe pomoce dla niepełnosprawnych to nie tylko pecetowy osprzęt i oprogramowanie, ale także specjalistyczne urządzenia, które montuje się bezpośrednio do pacjenta. W ostatnich latach prowadzi się wiele prac nad syntetycznymi oczami. W Dobelle Institute udało się podłączyć kabel sygnałowy kamery wideo bezpośrednio do odpowiedzialnego za sferę wizualną ośrodka w mózgu. W innych ośrodkach przeprowadzono udane eksperymenty z podłączeniem kamery do nerwu wzrokowego lub też zastąpieniem zniszczonej siatkówki przez jej krzemowy odpowiednik, budową przypominający matrycę cyfrowych aparatów fotograficznych. Taka sztuczna siatkówka przekazuje bodźce do elektrod, które drażnią nerw wzrokowy.    Rys. 3. Specjalny przełącznik pozwala posługiwać się komputerem nawet osobom o minimalnej sprawności ruchowej.       Uzyskane efekty nie są jeszcze zachwycające, gdyż osoby z elektronicznymi urządzeniami podłączonymi do nerwu wzrokowego czy też bezpośrednio do mózgu dostrzegają zaledwie zarysy dużych przedmiotów. Obecnie stosuje się od kilku do 16 elektrod. Lekarze szacują, że czytanie umożliwi dopiero układ złożony z tysiąca elektrod. Jednak dla pacjentów, którzy całe lata żyli pozbawieni bodźców jednego ze zmysłów, nawet takie bardzo zgrubne obrazy pozwalają np. na samodzielne przechodzenie przez ulicę. Podczas pokazu jedna z do niedawna całkowicie ociemniałych osób sprawnie prowadziła samochód, zręcznie omijając przeszkody ustawione na trasie pojazdu.       Barierą dla zastosowania tego rodzaju technik na większą skalę są też koszty. 39-letni Kanadyjczyk, któremu portugalscy lekarze podłączyli kamerę wideo bezpośrednio do ośrodka wzroku, powinien za tę operację zapłacić 115 tysięcy dolarów. Większość tej kwoty pokrył zakład ubezpieczeniowy, jednak mimo to pacjent musiał wyłożyć pokaźną sumę.    Rys. 4. Specjalny przełącznik pozwala posługiwać się komputerem nawet osobom o minimalnej sprawności ruchowej.       Niezbędna jest także miniaturyzacja urządzeń. W tej chwili sztuczny wzrok wiąże się z koniecznością noszenia na sobie plątaniny kabli, prowadzącej od potylicy do montowanej na okularach kamery wideo, po drodze przez zawieszony na pasku komputer, który zamienia analogowy obraz na sygnały gotowe do przekazania do mózgu. Z pewnością cyberprotezy będą tanie i powszechne, choć zabierze to nieco czasu.