Vše na zápěstí: Nositelná zařízení pomáhají léčit nemoci a postižení

Utrpení mrtvice může změnit fungování vašeho těla zvláštními způsoby. Možná najednou nemůžete zvednout nohu tak, jako jste to dělali před několika týdny, nebo se vám zdá, že se vaše paže nenatahuje správně. Pro každý případ je to jiné.

Zotavení z těchto postižení může být náročný proces. Pacient musí nejen bojovat se svými vadami, ale musí být také přesvědčen o jejich překonání. V nemocnici terapeuti trénují rehabilitační pacienty prostřednictvím intenzivních cvičebních plánů, ale poté, co byli odesláni doma, pacienti nebudou tak pečlivě sledováni a často přestanou používat postižené končetiny a upřednostňují zdravější části těla namísto. To často vede ke ztrátě funkčnosti.

Lékaři si dlouho lámali hlavu nad tím, jak účinně pomoci pacientům, kteří nejsou ve vyšetřovně nebo rehabilitační klinice. Výzkumníci a programátoři nyní vyvíjejí novou generaci nositelná zařízení které mohou sledovat, povzbuzovat a dokonce léčit lidi trpící chronickými neurologickými poruchami, jako je mozková mrtvice, dětská mozková obrna a epilepsie, stejně jako základní třes, který přichází s Parkinsonovou chorobou Choroba.

Cvičení dělá mistra

Kolem roku 2015, Belén Rubio Ballester, výzkumný pracovník ve Španělsku IBEC Institut pro bioinženýrství Katalánska (IBEC), zaměřený na konkrétní výzvu, které čelí pacienti zotavující se z cévní mozkové příhody: Použijte ji, nebo ji ztraťte.

"Cvičíte, učíte se - pokud přestanete cvičit, ztratíte své dovednosti," říká Ballester. „Vidíme to všude, ať už hrajete na nástroj nebo sportujete. Pacienti s mrtvicí mohou podobně ztratit některé motorické funkce.“

Je běžné, že rehabilitační pacienti upřednostňují své silnější svaly, obvykle na úkor oslabených prstů, rukou a nohou. Aby to napravil, Ballester zahájil pilotní experiment, aby zjistil, zda je nositelné zařízení podobné hodinkám připojeno k a chytrý telefon může ovlivnit chování pacienta. Subjekty byly vybaveny prototypem podobným náramku, který bzučel jednou za hodinu, aby připomněl pacientům s mrtvicí, aby je používali paže a aplikace nainstalovaná ve spárovaném telefonu zkontrolovala pohyb, který potvrdil, že pacient skutečně sledoval Rada. Byla to malá studie, která sledovala pouze čtyři účastníky během pěti dnů, ale výsledky byly konzistentní: Techno pošťuchnutí pomohlo.

V březnu stejný tým zahájil navazující studii, která slibuje, že půjde o jeden z největších experimentů svého druhu, školení a sledování 100 zotavujících se pacientů s mrtvicí pomocí kombinace chytrých telefonů a Android Noste hodinky.

Podobně jako u originálních domácích náramků budou hodinky s Androidem jednou za hodinu bzučet, aby pacientům připomněly, aby nezapomněli, že potřebují cvičit své poškozené končetiny. Účastníci studie budou také moci vidět jejich využití kvantifikované na spárovaných chytrých telefonech. The Android Nosný gyroskop usnadňuje výzkumníkům sledovat typ pohybů. Každý pacient bude požádán, aby pravidelně kreslil kruhy, aby zkontroloval plynulost gesta.

Použití Android Wear je spíše praktickou volbou než technickými preferencemi. Android hodinky bývají levnější než hodinky Apple nebo jiné srovnatelné vybavení, a protože výzkumníci neposkytují telefony, spoléhají na pacienty, kteří vlastní kompatibilní vybavení.

Počáteční údaje o projektech Ballester pro studii budou k dispozici do prosince 2020. Tým IBEC také plánuje sledovat pacienty poté, co přestali nosit hodinky, aby zkontroloval, zda návyky vytvořené opakovaným bzučením zůstanou zachovány. Kompletní výsledky by měly být hotové do poloviny roku 2021.

Nositelná zařízení pro sledování neurologických poruch

Na druhé straně Atlantiku profesor Rutgers University Jean-Francois Daneault používá nositelná zařízení, telefony a robotika pro sledování a léčbu pacientů s řadou neurologických poruch, včetně mrtvice, dětské mozkové obrny a esenciálních třes. V roce 2019 vyhrál a Grant 400 000 $ od National Institutes of Health vyvinout platformu, která bude sledovat pacienty po dlouhou dobu, aby pomohla diagnostikovat tato poškození.

"Mnoho z těchto onemocnění má překrývající se příznaky," řekl Daneault. "Lékaři, kteří nejsou specialisté, mohou mít potíže s identifikací rozdílů mezi nemocemi." Dobře vyladěné nositelné, in v kombinaci s aplikací pro chytré telefony dokáže zachytit ty často nepostřehnutelné příznaky, které lékaři poskytnou potřebné statistiky, aby mohl být informován diagnóza.

Platforma bude také potenciálně použita k měření toho, jak se symptomy mohou měnit v průběhu měsíců a let. "Lidé mohou své neurology nebo lékaře navštěvovat pouze jednou nebo dvakrát ročně, po omezenou dobu, takže může být obtížné zjistit, jak na tom jsou," říká Daneault. Dobře udělaná aplikace dokáže lékaři sdělit, zda léky zabírají nebo zda je třeba léčbu upravit.

„Specialistů je velmi málo a jsou vždy objednáni,“ říká a zdůrazňuje potřebu většího sledování nemocí pacientů.

Přestože se Denault pokouší vytvořit platformu, která by mohla pracovat s Android Wear, Apple Watch a Fitbits, tato technologie na zápěstí může měřit více než jen akce paží a rukou. Chůzi lze také sledovat pomocí nositelného zařízení nebo smartphonu umístěného v kapse.

Jednou z velkých výzev při vytváření platformy, která pracuje s více nositelnými zařízeními, je pochopení nepatrných rozdílů mezi gyroskopy a akcelerometry zabudovanými do každého z nich. Daneault si uvědomuje praktické výzvy, které musí taková platforma překonat: Aplikace si bude muset vybrat z velkého množství dat a analyzovat nejrelevantnější informace a také najít způsoby, jak začlenit naučené poznatky do mnoha digitálních zdraví systémy.

Výzkumníci vyvíjejí paralelní technologie a funkce v mnoha školách, nemocnicích a institucích. Lékaři z Clevelandské kliniky používají iPady k měření rovnováhy pacientů s roztroušenou sklerózou (RS). A.I. expert z Massachusettského technologického institutu vyvinul chytré hodinky, které dokážou hledat známky epileptické záchvaty a předvídat jejich nástup dříve, než k nim dojde. Existuje dokonce projekt Google X, který využívá Fitbits ke sledování vývoje Příznaky RS.

Ne všechny tyto projekty jsou připraveny na hlavní vysílací čas, ale americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) již schválila několik nositelných zařízení, která mohou monitorovat a léčit neurologické problémy, a nyní jsou komerčně dostupná dostupný. Embrace nositelný je například náramek, který monitory nositele pro stres a potenciální záchvaty. Zařízení zvané Trio na druhé straně poskytuje stimulaci periferních nervů ke zmírnění příznaků esenciálního třesu. Klinická studie zařízení ukázala, že jeho používání snižuje množství třesu rukou, často způsobeného Parkinsonovou chorobou, do tří měsíců.

Takové produkty jsou jen prvními známkami toho, jak se léčba neurologických poruch chystá radikálně změnit.

„Budoucnost motorické rehabilitace není v nemocnici,“ říká výzkumník IBEC Ballester. „Chcete, aby pacienti šli domů, jakmile se budou cítit bezpečně a chtějí, a aby byly věci připraveny doma. Ale nechcete o nich ztratit přehled. Chcete, aby rehabilitace byla součástí života. Pokud tomu tak není, nebude to udržováno… Proto vidím v životě pacienta rehabilitaci. Ne v nemocnici."