Att köra fastän trötthet upplevs är en erkänd trafikfara. Om en förare idag kör när denne är trött klassas det som vårdslöshet i trafiken. Dock är det nästan omöjligt att vid en olycka påvisa att olyckan skedde för att en förare var trött. Det praktiska resultatet är att det lämnas åt föraren att själv avgöra om denne är för trött för att föra fram fordonet säkert. Hela situationen om att vara en trafikfara eller ej lämnas då åt en subjektiv bedömning.   I denna rapport undersöks olika sömnstadier, och metoder för att avgöra när och hur det är lämpligast att vakna för att vakna i ett mer alert tillstånd. För att sedan använda de metoder som visar sig vara lämpade som indata och parametrar till en algoritm som ska avgöra när det är som lämpligast att vakna för att vakna mer alert. Rapporten gör också en kalkyl som kan användas för att fastställa prototypens utvecklingskostnader.   Arbetet resulterar i en prototyp som föreslår en lösning till problemet med trötthet i trafiken. De kostnader som framkommer i samband med prototyputveckling fastställs och presenteras.   Undersökningen och utvecklandet av den tekniska lösningen har delats upp i två moduler och kommer att göras i samverkan med en extern studentgrupp på skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) vid Kungliga Tekniska högskolan. / Driving although experiencing fatigue is a recognized traffic hazard. Today, if a driver is driving despite being tired, it is considered to be reckless driving. However, in the event of an accident, it is almost impossible to prove that the accident occurred because the driver was tired. The practical result is that it is left to the driver to decide if one is too tired or not to drive the vehicle safely. The whole situation of being a traffic hazard or not is then subjected to a subjective assessment. This report examines different sleep stages and methods for determining when it’s most appropriate, and how it’s most appropriate to wake up, with the aim on waking up in a more alert state. Further, to use the methods that prove to be suitable as inputs and parameters of an algorithm. The report also examines different calculations that can be used to determine the development cost of the prototype. The result consists of a prototype that is a beginning on addressing the problem with fatigue in traffic. It also consist of a calculation determining the development cost. The research and development of the technical solution has been divided into two modules and will be done in collaboration with an external student group at School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS) at KTH Royal Institute of Technology.

<p>Barn med Down syndrom (DS) har problem med hypotonus och hyposensitivitet som begränsar rörligheten i ansiktets och munnens muskulatur, vilket därmed försvårar tal och sväljning. Målet med en intra- och extraoralsensorisk behandling är att öka medvetenheten och kontrollen av munnens muskulatur, dess rörelser, spänning och känsel.  Syfte med föreliggande studie var att undersöka effekten av en intra- och extraoralsensorisk intensivbehandling med eltandborste hos en grupp barn med DS och hypotonus. Effekten valdes att studeras utifrån områdena orofacial funktion, läppslutning, talproduktion och oralsensorik. Nio barn i åldrarna 6 till 12 år genomgick behandlingen med fyra behandlingstillfällen i veckan under fyra veckor. Före behandlingsstarten gjordes en baseline-mätning och efter utvärderades behandlingseffekten vid tre tillfällen, utspritt på tre veckor. Bedömningsmaterialet som användes bestod av NOT-S och kompletterande intervjufrågor till föräldrar, delar av STORM och SVANTE samt eftersägning.  Resultaten visar på att det sker någon form av förbättring för alla deltagare, inom minst ett område. Effekten av behandlingen varierade mellan deltagarna. Det är därför viktigt med individanpassad intervention, då samma metod inte alltid fungerar, är meningsfull och mottas lika bra hos alla patienter.</p> / <p>Children with Down syndrome (DS) have problems with hypotonia and hyposensitivity restricting movement of the face and mouth muscles, thus impeding speaking and swallowing. The goal of intra- and extraoral sensory processing is to increase awareness and control of the oral muscles, its movements, tension and oral sensation. The objective of this study is to investigate the effects of an intra- and extraoral sensory intensive treatment with electric toothbrush in a group of children with DS and hypotonia. The effects were studied from the perspectives of orofacial function, lip closure, speech production and oral sensitivity. Nine children aged 6 to 12 years underwent treatment with four sessions per week for four weeks. Before starting treatment, a baseline was performed and afterwards the effects of the treatment were evaluated on three occasions over a period of three weeks. Assessment materials included NOT-S and additional interview questions for the parents, part of STORM and SVANTE, as well as repetition. The results show that there is improvement for all participants in at least one of the studied areas. The outcome of the treatment varied between the participants. Therefore it can be important with individualized intervention, as the same method does not always work or may not be appropriate and not received the same by all patients.</p>

Barn med Down syndrom (DS) har problem med hypotonus och hyposensitivitet som begränsar rörligheten i ansiktets och munnens muskulatur, vilket därmed försvårar tal och sväljning. Målet med en intra- och extraoralsensorisk behandling är att öka medvetenheten och kontrollen av munnens muskulatur, dess rörelser, spänning och känsel.  Syfte med föreliggande studie var att undersöka effekten av en intra- och extraoralsensorisk intensivbehandling med eltandborste hos en grupp barn med DS och hypotonus. Effekten valdes att studeras utifrån områdena orofacial funktion, läppslutning, talproduktion och oralsensorik. Nio barn i åldrarna 6 till 12 år genomgick behandlingen med fyra behandlingstillfällen i veckan under fyra veckor. Före behandlingsstarten gjordes en baseline-mätning och efter utvärderades behandlingseffekten vid tre tillfällen, utspritt på tre veckor. Bedömningsmaterialet som användes bestod av NOT-S och kompletterande intervjufrågor till föräldrar, delar av STORM och SVANTE samt eftersägning.  Resultaten visar på att det sker någon form av förbättring för alla deltagare, inom minst ett område. Effekten av behandlingen varierade mellan deltagarna. Det är därför viktigt med individanpassad intervention, då samma metod inte alltid fungerar, är meningsfull och mottas lika bra hos alla patienter. / Children with Down syndrome (DS) have problems with hypotonia and hyposensitivity restricting movement of the face and mouth muscles, thus impeding speaking and swallowing. The goal of intra- and extraoral sensory processing is to increase awareness and control of the oral muscles, its movements, tension and oral sensation. The objective of this study is to investigate the effects of an intra- and extraoral sensory intensive treatment with electric toothbrush in a group of children with DS and hypotonia. The effects were studied from the perspectives of orofacial function, lip closure, speech production and oral sensitivity. Nine children aged 6 to 12 years underwent treatment with four sessions per week for four weeks. Before starting treatment, a baseline was performed and afterwards the effects of the treatment were evaluated on three occasions over a period of three weeks. Assessment materials included NOT-S and additional interview questions for the parents, part of STORM and SVANTE, as well as repetition. The results show that there is improvement for all participants in at least one of the studied areas. The outcome of the treatment varied between the participants. Therefore it can be important with individualized intervention, as the same method does not always work or may not be appropriate and not received the same by all patients.

The first purpose of this thesis was to examine whether sensorimotor therapy utilizing the training program ”Retraining for Balance” might be an appropriate technique for sensorimotor proficiency. The second purpose was to gain increased understanding of the effects of sensorimotor therapy on the physical and psychological development of children and youth. A third purpose was to put sensorimotor therapy in a wider perspective through a somewhat novel extension of the theoretical framework. Two naturalistic studies were conducted. Paper I was quantitative and comprised 232 children (181 boys and 51 girls) divided into three groups (1) a younger group (7 years or younger, n=65), (2) a middle group (8 to 10 years old, n=91) and, (3) an older group (11 years old or older, n=76). The participants presented attentional and motor difficulties before starting therapy. The treatment period was in average close to 3 years. Results indicated significant improvements concerning sensorimotor skills in all age groups. Paper II was a qualitative study, which included the records of 8 children (7 boys and 1 girl) randomly selected from the cohort of 232 children. The analysis used the EPP-method and yielded 3 overarching themes, which together formed “the kinesthetic-vestibular developmental model”. The model illustrated how Introductions of sensorimotor exercises pushed the therapy process forward due to periods of Regression and Transformation. The results were generalized to the remaining 224 children in the cohort by comparing each participant’s records with “the kinesthetic-vestibular developmental model”. The tentative conclusion was that sensorimotor therapy according to the method “Retraining for Balance” might constitute a complement to treatment of ADHD, DCD and LD but controlled studies are necessary before more decisive conclusions can be drawn. / Baksidestext   This thesis had three purposes. (1) to examine whether sensorimotor therapy (SMT) using the training program ”Retraining for Balance” might be a proper technique for sensorimotor proficiency. (2) to gain increased understanding of the effects of SMT on physical and psychological development and, (3) to put SMT in a wider perspective by an extension of the theoretical framework. Two naturalistic studies were conducted. Paper I, which was quantitative, comprised 232 children who presented attentional and motor difficulties. The cohort was divided into three groups depending on age and results after therapy indicated improvements in all groups. Paper II, a qualitative study, selected records of 8 children from the cohort. Analysis yielded 3 overarching themes, which together formed “the kinesthetic-vestibular developmental model” illustrating how Introductions of exercises pushed the process forward due to Regressions and Transformations. The results were generalized to the remaining 224 children. The tentative conclusion of this thesis was that SMT might constitute a complement to treatment of ADHD, DCD and LD but controlled studies are necessary before decisive conclusions can be drawn.

Every year, 250,000 people worldwide suffer a spinal cord injury (SCI) that leaves them with chronic paraplegia - permanent loss of ability to move their legs. SCI interrupts axons passing along the spinal cord, thereby isolating motor neurons from brain inputs. To date, there are no effective treatments that can reconnect these interrupted axons. In a recent breakthrough, .NeuroRestore developed the STIMO neuroprosthesis that can restore walking after paralyzing SCI using Epidural Electrical Stimulation (EES) of the lumbar spinal cord. Yet, the calibration of EES requires highly trained personnel and a vast amount of time, and the mechanism by which EES restores movement is not fully understood. In this master thesis, we propose to address this issue using modeling combined with Artificial Neural Networks (ANNs). To do so, we introduce the CyberSpine model to predict EES-induced motor response. The implementation of the model relies on the construction of a multipolar basis of solution of the Poisson equation which is then coupled to an ANN trained against actual data of an implanted STIMO user. Furthermore, we show that our CyberSpine model is particularly well adapted to extract biologically relevant information regarding the efficient connectivity of the patient’s spine. Finally, a user-friendly interactive visualization software is built. / Varje år drabbas 250 000 människor i hela världen av en ryggmärgsskada som ger dem kronisk paraplegi - permanent förlust av förmågan att röra benen. Vid en ryggmärgsskada bryts axonerna som passerar längs ryggmärgen, vilket isolerar de motoriska neuronpoolerna från hjärnans ingångar. Hittills finns det inga effektiva behandlingar som kan återansluta dessa avbrutna axoner. NeuroRestore utvecklade nyligen neuroprotesen STIMO som kan återställa gångförmågan efter förlamande ryggmärgsskada med hjälp av epidural elektrisk stimulering (EES) av ländryggmärgen. Kalibreringen av EES-stimuleringar kräver dock högutbildad personal och mycket tid, och den mekanism genom vilken EES återställer rörelse är inte helt klarlagd. I denna masteruppsats föreslår vi att vi tar itu med denna fråga med hjälp av modellering i kombination med artificiell intelligens. För att göra detta introducerar vi CyberSpine-modellen, en modell som kan förutsäga EES-inducerad motorisk respons. Implementeringen av modellen bygger på konstruktionen av en multipolär bas för lösning av Poisson-ekvationen som sedan kopplas till ett artificiellt neuralt nätverk som tränas mot faktiska data från en implanterad STIMO-deltagare. Dessutom visar vi att vår CyberSpine-modell är särskilt väl anpassad för att extrahera biologiskt relevant information om den effektiva anslutningen av patientens ryggrad. Slutligen bygger vi en användarvänlig interaktiv visualiseringsprogramvara.

This report presents the development, implementation, and testing of a current monitor system that is specifically developed for testing a neuromuscular electrical stimulation system (NMES). The NMES system, developed by KTH and its academic and industrial partners Karolinska institute and Matrix Muscle Support, incorporates advanced features aimed at preventing cardiovascular diseases. The problem statement revolves around the necessity of developing a system capable of detecting any instances of overcurrent or leakage current in the neuromuscular electrical stimulation system. The purpose of this current monitoring system is to offer real-time monitoring of current levels within the electrical stimulation system. The project’s goal is to design and implement a comprehensive software and hardware solution that allows users to simultaneously monitor voltage levels across multiple channels and detect any abnormalities. The project was executed using a top-down approach. Each subtask is processed separately and finally tested to be verified and approved according to the expectations set. Test-driven development (TDD) methodology was employed to ensure the reliability and accuracy of the software and hardware implementation. The project has produced several significant results, the most important of which include the successful implementation of a real-time monitoring system for the multi-channel NMES system. A dedicated circuit board design has been prepared according to the specified requirements described in the report. The software interface has been designed to provide the user with real-time readings of voltage levels as well as visual identification of normal and abnormal values. The measurements carried out during all the tests gave clear answers to the set question, with the exception of some displacement (offset) which can be investigated more closely in future research. Furthermore, the reference images showed that the system was functioning in accordance with its original intended purpose. / Denna rapport presenterar utvecklingen, implementeringen och testningen av ett strömmätningssystem som är speciellt utvecklat för att testa ett neuromuskulärt elektriskt stimuleringssystem (NMES). NMES-systemet, utvecklat av KTH och dess akademiska och industriella partners Karolinska institutet och Matrix Muscle Support, innehåller avancerade funktioner som syftar till att förebygga hjärt-kärlsjukdomar. Problemformuleringen kretsar kring nödvändigheten av att utveckla ett system som kan detektera fall av överström eller läckström i det neuromuskulära elektriska stimuleringssystemet. Syftet med detta strömmätningssystem är att erbjuda realtidsövervakning av strömnivåer inom det elektriska stimuleringssystemet. Projektets mål är att designa och implementera en omfattande mjukvaru- och hårdvarulösning som tillåter användare att samtidigt övervaka spänningsnivåer över flera kanaler och upptäcka eventuella avvikelser. Projektet genomfördes med en top-down-metod. Varje deluppgift bearbetas separat och testas slutligen för att verifieras och godkännas enligt de förväntningar som satts. Testdriven utvecklingsmetod (TDD) användes för att säkerställa tillförlitligheten och noggrannheten hos implementeringen av mjukvara och hårdvara. Projektet har gett flera betydande resultat, av vilka de viktigaste inkluderar framgångsrik implementering av ett realtidsövervakningssystem för flerkanals NMES-systemet. En dedikerad kretskortsdesign har utarbetats enligt de specificerade kraven som beskrivs i rapporten. Mjukvarugränssnittet har utformats för att ge användaren realtidsavläsningar av spänningsnivåer samt visuell identifiering av normala och onormala värden. De mätningar som genomfördes under samtliga tester gav tydliga svar på frågeställningen, med undantag för viss förskjutning (offset) som kan undersökas närmare i framtida forskning. Vidare visade referensbilderna att systemet fungerade i enlighet med det ursprungliga syftet.

The study examines how a small-scale formative intervention and concepts from both activity theory and salutogenic perspective can be used to support teachers' transformative agency and school development work. The research questions have focused on capacity for change, sense of coherence (SOC) and the significance of local conditions for change initiatives.  The theoretical and methodological framework in the study stems from third generation activity theory and salutogenic perspective. The study has a qualitative approach and was conducted through a formative intervention with six teachers, in collaboration with a municipal secondary school. Data have been collected through participant observation, reflection logs and semi-structured interviews, and processed through thematic analysis based on the theoretical standpoints. In addition, the studied school and the intervention group have been analysed as two interacting activity systems. The results show that the prevailing conditions of the individual school greatly affect development initiatives and change processes, as well as the teachers' transformative agency. Furthermore, it appears that emotional aspects and intra- and interpersonal factors have a significant impact on the actions of both teachers and school management. The results also suggest that the SOC concept can be incorporated in formative interventions, both as a facilitating instrument and as a secondary stimulus. / I studien undersöks hur en småskalig formativ intervention och koncept från både aktivitetsteori och salutogent perspektiv kan användas för att stödja lärares transformativa agentskap och skolans utvecklingsarbete. Forskningsfrågorna har fokuserat på förändringskapacitet, känsla av sammanhang (KASAM) och de lokala villkorens betydelse för förändringsinitiativ. Studiens teoretiska och metodologiska ramverk utgår från tredje generationens aktivitetsteori och salutogent perspektiv. Undersökningen har en kvalitativ ansats och genomfördes inom ramen för en formativ intervention med sex lärare, i samarbete med en kommunal högstadieskola. Data har samlats in via deltagande observation, reflektionsloggar och semistrukturerade intervjuer, och bearbetats genom tematisk analys utifrån de teoretiska utgångspunkterna. Därtill har den studerade verksamheten och interventionsgruppen analyserats som två interagerande aktivitetssystem. Resultatet visar att den enskilda skolans rådande villkor i hög utsträckning påverkar utvecklingsinitiativ och förändringsprocesser, liksom lärarnas transformativa agentskap. Vidare framgår att emotionella aspekter och intra- och interpersonella faktorer har en betydande inverkan både lärarnas och skolledningens agerande. Resultatet tyder också på att KASAM-konceptet kan inkorporeras i formativa interventioner, både som ett möjliggörande instrument och som sekundär stimulus.