Alt i håndleddet: Wearables hjælper med at behandle sygdom, handicap

At lide af et slagtilfælde kan ændre, hvordan din krop fungerer på mærkelige måder. Måske kan du pludselig ikke løfte dit ben, som du gjorde et par uger før, eller din arm ser ikke ud til at strække sig ordentligt. Det er forskelligt for hver sag.

At komme sig over disse handicap kan være en besværlig proces. En patient skal ikke kun kæmpe med sine funktionsnedsættelser, men også overbevisningen om at overvinde dem. På hospitalet coacher terapeuter genoptræningspatienter gennem intense træningsplaner, men efter at være blevet sendt hjemme, vil patienterne ikke blive overvåget så tæt og holder ofte op med at bruge handicappede lemmer, hvilket favoriserer sundere kropsdele i stedet. Dette resulterer ofte i mere tabt funktionalitet.

Læger har længe været forvirrede over, hvordan man effektivt kan hjælpe patienter, der ikke er i undersøgelseslokalet eller afvænningsklinikken. Forskere og programmører er nu ved at udvikle en ny generation af

wearables der kan overvåge, opmuntre og endda behandle mennesker, der lider af kroniske neurologiske lidelser som f.eks slagtilfælde, cerebral parese og epilepsi, såvel som de væsentlige rystelser, der følger med Parkinsons Sygdom.

Øvelse gør mester

Omkring 2015, Belén Rubio Ballester, en forsker ved Spaniens IBEC Institute for Bioengineering i Catalonien (IBEC), fikseret på en specifik udfordring for patienter, der kommer sig efter slagtilfælde: Brug det eller tab det.

"Du øver dig, du lærer - hvis du holder op med at øve, mister du dine færdigheder," siger Ballester. "Vi ser det her overalt, uanset om du spiller et instrument eller i sport. Patienter med slagtilfælde kan ligeledes miste nogle motoriske funktioner."

Det er almindeligt, at rehabpatienter foretrækker deres stærkere muskler, normalt til skade for svækkede fingre, hænder og ben. For at afhjælpe dette lancerede Ballester et piloteksperiment for at se, om et ur-lignende wearable er forbundet til en smartphone kunne påvirke patientens adfærd. Forsøgspersonerne blev udstyret med en armbåndslignende prototype, der summede en gang i timen for at minde slagtilfælderamte om at bruge deres arme, og en app installeret på en parret telefon tjekket for bevægelse, der bekræftede, at patienten faktisk fulgte råd. Det var en lille undersøgelse, der kun overvågede fire praktikanter over fem dage, men resultaterne var konsistente: Techno-nudget hjalp.

I marts lancerede samme hold en opfølgende undersøgelse, der tegner til at blive et af de største eksperimenter af sin art, træning og sporing af 100 raske slagtilfældepatienter med en kombination af smartphones og Android Bær ure.

I lighed med de originale hjemmedyrkede armbånd, vil Android-urene summe en gang i timen for at minde patienterne om ikke at glemme, at de skal træne deres svækkede lemmer. Undersøgelsesdeltagere vil også kunne se deres brug kvantificeret på parrede smartphones. Det Android Bær gyroskop gør det lettere for forskerne at spore typen af ​​bevægelser. Hver patient vil blive bedt om regelmæssigt at tegne cirkler for at kontrollere flytningen af ​​gestus.

Anvendelse af Android Wear er mere et praktisk valg end teknisk præference. Android Ure plejer at være billigere end Apples eller andet sammenligneligt udstyr, og da forskerne ikke leverer telefoner, satser de på patienter, der ejer kompatibelt udstyr.

Ballester-projektets indledende data for undersøgelsen vil være tilgængelige i december 2020. IBEC-teamet planlægger også at spore patienterne, efter at de er holdt op med at bære urene, for at kontrollere, om vanerne udviklet af de tilbagevendende brummer vil holde fast. De fulde resultater skulle være færdige i midten af ​​2021.

Wearables til at overvåge neurologiske lidelser

På den anden side af Atlanten bruger Rutgers University-professor Jean-Francois Daneault wearables, telefoner og robotteknologi til at overvåge og behandle patienter med en række neurologiske lidelser, herunder slagtilfælde, cerebral parese og væsentlige rysten. I 2019 vandt han en 400.000 dollars tilskud fra National Institutes of Health til at udvikle en platform, der vil spore patienter over lange perioder for at hjælpe med at diagnosticere disse svækkelser.

"Mange af disse lidelser har overlappende symptomer," sagde Daneault. "Læger, der ikke er specialister, kan have svært ved at identificere forskellene mellem sygdommene." En velafstemt wearable, i kombination med en smartphone-app, kan fange de ofte umærkelige symptomer, der giver en læge den nødvendige statistik til at give en informeret diagnose.

Platformen vil også potentielt blive brugt til at måle, hvordan symptomer kan ændre sig over måneder og år. "Folk ser måske kun deres neurologer eller læger en eller to gange om året i en begrænset periode, så det kan være svært at vide, hvordan de har det," siger Daneault. En veludført app kan fortælle en læge, om en medicin virker, eller om behandlingen skal justeres.

"Der er meget få specialister, og de er altid bookede," siger han og understreger behovet for mere overvågning af patientens lidelser.

Selvom Denault forsøger at bygge en platform, der kan fungere med Android Wear, Apple-ure og Fitbits, kan den håndledsbårne teknologi måle mere end blot arm- og håndhandlinger. Gangen kan også spores med en bærbar eller en smartphone placeret i en lomme.

En af de store udfordringer ved at lave en platform, der fungerer med flere wearables, er at forstå de små forskelle mellem de gyroskoper og accelerometre, der er indlejret i hver. Daneault indser de praktiske udfordringer en sådan platform skal overvinde: Appen skal gennemskue et væld af data og analysere den mest relevante information og også finde måder at integrere det lærte i talrige digitale sundhed systemer.

Forskere udvikler parallel teknologi og funktionalitet på adskillige skoler, hospitaler og institutioner. Læger på Cleveland Clinic bruger iPads at måle balancen hos multipel sklerose (MS) patienter. En A.I. ekspert ved Massachusetts Institute of Technology udviklet et smartur, der kan lede efter tegn på epilepsianfald og forudsige deres begyndelse, før de opstår. Der er endda et Google X-projekt, der bruger Fitbits til at spore udviklingen af MS symptomer.

Ikke alle disse projekter er klar til den bedste sendetid, men US Food and Drug Administration (FDA) har allerede godkendt et par wearables, der kan overvåge og behandle neurologiske problemer, og de er nu kommercielt ledig. Embrace wearable er for eksempel et armbånd, der skærme bærere for stress og potentielle anfald. En enhed kaldet Trio, på den anden side, leverer perifer nervestimulation for at lindre symptomerne på essentiel tremor. En klinisk undersøgelse af enheden viste, at brugen af ​​den reducerer mængden af ​​håndrystelser, ofte forårsaget af Parkinsons sygdom, inden for tre måneder.

Sådanne produkter er blot de tidlige tegn på, hvordan behandlingen af ​​neurologiske lidelser er ved at ændre sig radikalt.

"Fremtiden for motorisk genoptræning er ikke på hospitalet," siger IBEC-forsker Ballester. ”Man vil have, at patienterne skal hjem, så snart de føler sig trygge og har lyst, og tingene bliver forberedt derhjemme. Men du ønsker ikke at miste overblikket over dem. Du vil have genoptræning indlejret i livet. Hvis det ikke er det, vil det ikke blive vedligeholdt... Det er derfor, jeg ser genoptræning i patientens liv. Ikke på hospitalet.”