Alles om de pols: wearables helpen ziekten en handicaps te behandelen

Als u een beroerte krijgt, kan de manier waarop uw lichaam werkt op vreemde manieren veranderen. Misschien kunt u uw been plotseling niet meer optillen zoals een paar weken eerder, of lijkt uw arm niet goed te strekken. Het is voor elke zaak anders.

Herstellen van deze handicaps kan een moeizaam proces zijn. Een patiënt moet niet alleen worstelen met zijn of haar beperkingen, maar ook met de overtuiging deze te overwinnen. In het ziekenhuis coachen therapeuten revaliderende patiënten via intensieve trainingsschema's, maar nadat ze zijn gestuurd thuis worden patiënten niet zo nauwlettend gevolgd en stoppen ze vaak met het gebruik van gehandicapte ledematen, wat de voorkeur geeft aan gezondere lichaamsdelen in plaats van. Dit resulteert vaak in meer verloren functionaliteit.

Artsen weten al lang niet meer hoe ze patiënten die niet in de onderzoekskamer of revalidatiekliniek zijn, effectief kunnen helpen. Onderzoekers en programmeurs ontwikkelen nu een nieuwe generatie

draagbare apparaten die mensen die lijden aan chronische neurologische aandoeningen, kan monitoren, aanmoedigen en zelfs behandelen beroerte, hersenverlamming en epilepsie, evenals de essentiële trillingen die gepaard gaan met de ziekte van Parkinson Ziekte.

Oefening baart kunst

Rond 2015, Belén Rubio Ballester, een onderzoeker bij Spanje IBEC Instituut voor Bio-engineering van Catalonië (IBEC), gefixeerd op een specifieke uitdaging waarmee patiënten die herstellen van een beroerte te maken krijgen: gebruik het of verlies het.

"Je oefent, je leert - als je stopt met oefenen, verlies je je vaardigheden", zegt Ballester. “We zien dit overal, of je nu een instrument bespeelt of aan het sporten bent. Patiënten met een beroerte kunnen op vergelijkbare wijze een bepaalde motorische functie verliezen.”

Het is gebruikelijk dat revalidatiepatiënten de voorkeur geven aan hun sterkere spieren, meestal ten koste van verzwakte vingers, handen en benen. Om dit te verhelpen lanceerde Ballester een pilot-experiment om te zien of een horloge-achtige wearable verbonden was met een smartphone het gedrag van de patiënt kunnen beïnvloeden. De proefpersonen kregen een armbandachtig prototype dat één keer per uur zoemde om mensen met een beroerte eraan te herinneren hun armband te gebruiken armen, en een app geïnstalleerd op een gekoppelde telefoon controleerde op beweging die bevestigde dat de patiënt de armen daadwerkelijk volgde advies. Het was een kleine studie, waarbij slechts vier cursisten gedurende vijf dagen werden gevolgd, maar de resultaten waren consistent: De techno-nudge hielp.

In maart lanceerde hetzelfde team een ​​vervolgonderzoek dat een van de grootste experimenten belooft te worden in zijn soort, het trainen en volgen van 100 herstellende patiënten met een beroerte met een combinatie van smartphones en Android Draag horloges.

Net als de originele armbanden van eigen bodem, zoemen de Android-horloges één keer per uur om patiënten eraan te herinneren niet te vergeten dat ze hun aangetaste ledematen moeten trainen. Deelnemers aan het onderzoek kunnen hun gebruik ook gekwantificeerd zien op gekoppelde smartphones. De Android Het dragen van een gyroscoop maakt het voor de onderzoekers gemakkelijker om het soort bewegingen te volgen. Elke patiënt zal worden gevraagd om regelmatig cirkels te tekenen om de vloeibaarheid van het gebaar te controleren.

Het gebruik van Android Wear is meer een praktische keuze dan een technische voorkeur. Android Horloges zijn doorgaans goedkoper dan die van Apple of andere vergelijkbare apparatuur, en aangezien de onderzoekers geen telefoons ter beschikking stellen, rekenen ze erop dat patiënten compatibele apparatuur bezitten.

De eerste gegevens van het Ballester-project voor het onderzoek zullen in december 2020 beschikbaar zijn. Het IBEC-team is ook van plan de patiënten te volgen nadat ze zijn gestopt met het dragen van de horloges om te controleren of de gewoonten die door het terugkerende gezoem zijn ontwikkeld, blijven hangen. De volledige resultaten moeten medio 2021 klaar zijn.

Wearables om neurologische aandoeningen te monitoren

Aan de andere kant van de Atlantische Oceaan gebruikt Rutgers University-professor Jean-Francois Daneault wearables, telefoons en robotica voor het monitoren en behandelen van patiënten met een reeks neurologische aandoeningen, waaronder beroerte, hersenverlamming en essentiële aandoeningen tremor. In 2019 won hij een Een subsidie ​​van $ 400.000 van de National Institutes of Health om een ​​platform te ontwikkelen dat patiënten gedurende lange perioden zal volgen om deze beperkingen te helpen diagnosticeren.

“Veel van deze aandoeningen hebben overlappende symptomen”, zegt Daneault. “Artsen die geen specialist zijn, kunnen het moeilijk vinden om de verschillen tussen de ziekten te identificeren.” Een goed afgestemde wearable, in combinatie met een smartphone-app, kan die vaak onmerkbare symptomen vastleggen die een arts de nodige statistieken geven om een ​​goed geïnformeerde beslissing te kunnen nemen. diagnose.

Het platform zal mogelijk ook worden gebruikt om te meten hoe de symptomen in de loop van maanden en jaren kunnen veranderen. “Mensen zien hun neurologen of artsen misschien maar een of twee keer per jaar, voor een beperkte tijd, dus het kan moeilijk zijn om te weten hoe het met ze gaat”, zegt Daneault. Een goed uitgevoerde app kan een arts vertellen of een medicijn werkt of dat de behandeling moet worden aangepast.

“Er zijn maar heel weinig specialisten, en ze zijn altijd volgeboekt”, zegt hij, waarmee hij de noodzaak onderstreept van meer monitoring van de aandoeningen van patiënten.

Hoewel Denault probeert een platform te bouwen dat kan werken met Android Wear, Apple-horloges en Fitbits, kan de om de pols gedragen technologie meer meten dan alleen arm- en handbewegingen. Het lopen kan ook worden gevolgd met een wearable of een smartphone die in een zak wordt geplaatst.

Een van de grote uitdagingen bij het maken van een platform dat met meerdere wearables werkt, is het begrijpen van de kleine verschillen tussen de gyroscopen en versnellingsmeters die in elke wearable zijn ingebed. Daneault realiseert zich de praktische uitdagingen die een dergelijk platform moet overwinnen: de app zal een schat aan gegevens moeten doorzoeken en de meest relevante informatie ontleden, en ook manieren vinden om het geleerde te integreren in tal van digitale gezondheidszorg systemen.

Onderzoekers ontwikkelen parallelle technologie en functionaliteit op tal van scholen, ziekenhuizen en instellingen. Artsen van de Cleveland Clinic gebruiken iPads om het evenwicht van patiënten met multiple sclerose (MS) te meten. Een A.I. expert van het Massachusetts Institute of Technology heeft een smartwatch ontwikkeld die de tekenen ervan kan opsporen epilepsie aanvallen en het begin ervan voorspellen voordat ze zich voordoen. Er is zelfs een Google X-project dat Fitbits gebruikt om de voortgang te volgen MS-symptomen.

Niet al deze projecten zijn klaar voor prime time, maar de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) is dat al wel heeft een aantal wearables goedgekeurd die neurologische problemen kunnen monitoren en behandelen, en ze zijn nu commercieel verkrijgbaar beschikbaar. De Embrace wearable is bijvoorbeeld een armband die monitoren dragers voor stress en mogelijke aanvallen. Een apparaat genaamd Trio daarentegen levert perifere zenuwstimulatie om de symptomen van essentiële tremor te verlichten. Uit een klinische studie van het apparaat is gebleken dat het gebruik ervan binnen drie maanden de hoeveelheid handenschudden, vaak veroorzaakt door de ziekte van Parkinson, vermindert.

Dergelijke producten zijn slechts de eerste tekenen van de manier waarop de behandeling van neurologische aandoeningen op het punt staat radicaal te veranderen.

“De toekomst van motorische revalidatie ligt niet in het ziekenhuis”, zegt IBEC-onderzoeker Ballester. “Je wilt dat patiënten naar huis gaan zodra ze zich veilig voelen en dat willen, en dat de zaken thuis worden voorbereid. Maar je wilt ze niet uit het oog verliezen. Je wilt dat revalidatie ingebed is in het leven. Als dat niet het geval is, wordt het niet gehandhaafd. Daarom zie ik revalidatie in het leven van de patiënt. Niet in het ziekenhuis.”