KMITL Innovation Expo 2025 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

Development of media for youth ‘Khun Chang Khun Phaen : Khun Chang Dedicate The Petition’ to facilitate creative tourism and economy in Suphanburi

คณะสถาปัตยกรรม ศิลปะและการออกแบบ

Development of media for youth ‘Khun Chang Khun Phaen : Khun Chang Dedicate The Petition’ to facilitate creative tourism and economy in Suphanburi

-

Read more
Flow of Humane

คณะสถาปัตยกรรม ศิลปะและการออกแบบ

Flow of Humane

This piece represents the collection of all human elements, applied to design for maximum efficiency, following the principles of Modern designers who embraced the famous phrase "Form follows Function." Every line and structure of the design is carefully considered for user comfort and practical use, while reflecting the idea that the user's experience is central to the design process. The beauty emerges from the harmony between function and form, not only meeting functional needs but also enhancing the aesthetic of Modernist design in a complete and meaningful way.

Read more
Comparison of the efficiency of nano-type oxygen concentrators with bundle size different pump crates in sea bass nursery ponds

คณะเทคโนโลยีการเกษตร

Comparison of the efficiency of nano-type oxygen concentrators with bundle size different pump crates in sea bass nursery ponds

This research aims to evaluate the efficiency of nano-type oxygen diffusers at different pump power levels in sea bass nursery ponds. The study examines how varying power levels affect dissolved oxygen distribution in the water and their impact on the health, growth, and survival rates of sea bass. The findings indicate that pump power levels influence dissolved oxygen concentration, with the optimal power level improving oxygen distribution in the pond. This enhancement leads to higher survival and growth rates for sea bass. The results provide valuable insights for selecting appropriate oxygen diffusers and pump power levels in fish nursery pond systems. The experiment consisted of two conditions: 1. Without fish – This condition assessed the oxygenation capacity, oxygen transfer coefficient, oxygen transfer rate, and oxygen transfer efficiency of pumps at three different power levels. 2. With fish – This condition evaluated whether the oxygen supplied by pumps at three power levels was sufficient, based on the growth rate and survival rate of the fish in the pond. Blood counts were conducted to assess the immune response. The collected data were statistically analyzed using the RCBD method for the condition without fish and the CRD method for the condition with fish, employing SPSS software.

Read more