KMITL Expo 2026 LogoKMITL 66th Anniversary Logo

COMMUNICATION ASSISTANCE SYSTEM FOR PARALYZED IMMOBILE PATIENTS BY EYE TRACKING

Abstract

This project aims to design and develop an eye-tracking system to facilitate communication for paralyzed immobile patients. The system is designed to enable patients to convey their needs to caregivers or family members by detecting and tracking eye movements using the Tobii Eye Tracker 5 device. This approach serves as an alternative communication method, replacing the physical movement or speech of paralyzed patients. The system effectively detects and tracks eye movements at a distance of 55 to 85 centimeters and is designed for installation on a computer to ensure ease of use. The program interface consists of three main sections: (1) a set of emotions, (2) a set of needs, and (3) a set of additional needs. It supports input from a virtual keyboard in both Thai and English and allows users to specify additional needs through eye-tracking-enabled typing. Furthermore, the system can generate synthetic speech for text that is difficult to pronounce aloud, send notification messages via the Line application, and store usage data in a database presented in a dashboard format. System testing revealed that the optimal detection distance ranges from 65 to 75 centimeters, as this range yields an error rate of no more than 1 percent. The system accurately responds to eye movements for communication through sound within 3 seconds when interacting with various function buttons. This eye-tracking system effectively enables paralyzed immobile patients to communicate their emotions and needs, facilitating better understanding and interaction between patients and their caregivers or family members.

Objective

จากรายงานสถิติสาธารณสุข กระทรวงสาธารณสุขในปี 2566 ประเทศไทยพบผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองมากถึง 355,193 ราย เสียชีวิต 34,518 ราย ผู้เสียชีวิตส่วนใหญ่มีอายุน้อยกว่า 70 ปี เป็นโรคหลอดเลือดสมอง ขณะที่โรคกล้ามเนื้ออ่อนแรง (ALS) ซึ่งแม้จะมีโอกาสเป็นได้น้อยกว่า แต่หนทางการรักษาให้หายเป็นปกติมีน้อย (ข้อมูลในระบบคลังข้อมูลสุขภาพ HDC กระทรวงสาธารณสุข ณ วันที่ 22 กรกฎาคม 2567) ที่สำคัญผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง อัมพาต และโรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงส่วนใหญ่ยังต้องเผชิญสภาวะการสูญเสียความสามารถทางการเคลื่อนไหวร่างกาย หรือการสื่อสาร อย่างไรก็ตามผู้ป่วยกลุ่มที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวร่างกาย และพูดคุยสื่อสารได้ส่งผลให้การใช้ชีวิตนั้นยากลำบาก ไม่แม้แต่จะบอกถึงความรู้สึก และความต้องการพื้นฐานให้กับผู้ดูแล หรือสมาชิกในครอบครัวให้รับรู้ ซึ่งปัจจุบันนั้นวิธีการสื่อสารเพื่อการรักษา หรือการดูแลผู้ป่วยอัมพาตที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวร่างกายได้มีข้อจำกัดในด้านการสื่อสารเป็นอย่างมาก เช่น วิธีการใช้ภาพพิมพ์ หรือบอร์ดคำ มีข้อจำกัดในด้านจำนวนคำ หรือภาพที่แสดงทำให้ผู้ป่วยไม่สามารถสื่อสารให้เป็นไปตามความต้องการ หรือความรู้สึกของผู้ป่วยได้อย่างถูกต้องตามความต้องนั้น ๆ ได้อย่างเต็มที่ ​ระบบติดตามดวงตาเพื่อช่วยเหลือการสื่อสารสำหรับผู้ป่วยอัมพาตที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ ประยุกต์ใช้งานเซ็นเซอร์ติดตามดวงตา Tobii Eye Tracker และโปรแกรม Unity สร้างหน้าต่างผู้ใช้งาน (User Interface) เป็นรูปแบบของชุดคำสั่งการสื่อสาร โดยมีการส่งข้อความผ่านแอปพลิเคชันไลน์ และเก็บข้อมูลผลการตอบสนองความต้องการประจำวันของผู้ป่วยใน Google Sheet จากนั้นนำมาแสดงผลผ่าน Dashboard โดยใช้ Google Looker ซึ่งหากมีการใช้งานระบบติดตามดวงตาผู้ป่วยสามารถสื่อสารความต้องการได้ง่าย และตรงต่อความต้องการมากขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการสื่อสารระหว่างผู้ป่วยและผู้ดูแล

Other Innovations

Enchancing stability of cooking oils using ultrasound-assisted infusion with Thai herbs

คณะอุตสาหกรรมอาหาร

Enchancing stability of cooking oils using ultrasound-assisted infusion with Thai herbs

The reuse of cooking oil in food preparation leads to oil degradation and the formation of harmful compounds due to oxidation. This study focuses on enhancing the stability of used palm oil through ultrasound-assisted infusion with three varieties of banana blossoms: Kluai Khai, Kluai Hom, and Kluai Nam Wa, which are rich in phenolic compounds and antioxidants. The research investigates the restoration of used palm oil by infusing dried and powdered banana blossoms using ultrasonic treatment at different temperatures and durations. The quality of the infused oil was evaluated through physical (water activity, moisture content, and color), chemical (peroxide value, acid value, and Thio barbituric acid reactive substances), and antioxidant activity (DPPH, ABTS, and FRAP) analyses.

Read more
Power Divider Integrated Circuit

วิทยาลัยนวัตกรรมการผลิตขั้นสูง

Power Divider Integrated Circuit

This research presents a Wilkinson power divider using a common inductor. The lumped topology uses the inherently inductive loss of the inductor as a part of the design, so the conventional resistor for high isolation can be omitted. Therefore, low-loss and high-isolation performances of the compact circuit were achieved. The proposed 2.5-GHz divider was implemented on a silicon-based integrated passive device process. Measurement of the prototype chip had a reflection coefficient below 18 dB at all ports, an insertion loss of 0.5 dB and isolation above 28 dB. The chip size is merely 0.011 wavelength x 0.019 wavelength.

Read more
Development of high protein Jasmin-rice coated with rice protein isolate

คณะอุตสาหกรรมอาหาร

Development of high protein Jasmin-rice coated with rice protein isolate

In the development of high protein jasmine rice products, hydrocolloids, HPMC at 0, 0.25, 0.5 and 1% w/v and MD at 10% w/v were used. This hydrocolloid contained 30% w/v dissolved protein and was coated with raw jasmine rice. It was found that different amounts of HPMC affected the adhesion of proteins in rice. Then, the hydrocolloid with the best adhesion, 0.25% w/v, was used to find the optimum amount for coating rice at ratios of 1:3 and 1:5, which affected protein content, texture, color, water retention and sensory acceptability.

Read more