Wszystko w nadgarstku: urządzenia ubieralne pomagają leczyć choroby i niepełnosprawność

Udar może w dziwny sposób zmienić funkcjonowanie organizmu. Może nagle nie możesz unieść nogi tak, jak robiłeś to kilka tygodni wcześniej, lub twoje ramię nie wydaje się prawidłowo wyprostowane. W każdym przypadku jest inaczej.

Powrót do zdrowia po tych niepełnosprawnościach może być żmudnym procesem. Pacjent musi nie tylko zmagać się ze swoimi ułomnościami, ale także mieć przekonanie, że je przezwycięży. W szpitalu terapeuci szkolą pacjentów na rehabilitacji w ramach intensywnych ćwiczeń, ale po wysłaniu w domu pacjenci nie będą tak dokładnie monitorowani i często przestają używać niepełnosprawnych kończyn, faworyzując zdrowsze części ciała Zamiast. Często skutkuje to większą utratą funkcjonalności.

Lekarze od dawna zastanawiają się, jak skutecznie pomóc pacjentom, których nie ma w sali badań ani w klinice rehabilitacyjnej. Naukowcy i programiści pracują obecnie nad nową generacją urządzenia do noszenia

które mogą monitorować, zachęcać, a nawet leczyć osoby cierpiące na przewlekłe zaburzenia neurologiczne, takie jak udar, porażenie mózgowe i epilepsja, a także drżenie samoistne towarzyszące chorobie Parkinsona Choroba.

Praktyka czyni mistrza

Około 2015 r. Belén Rubio Ballester, badacz w Hiszpanii Instytut Bioinżynierii IBEC w Katalonii (IBEC), skupiający się na konkretnym wyzwaniu, przed którym stają pacjenci po udarze: wykorzystaj to lub strać.

„Ćwiczysz, uczysz się – jeśli przestaniesz ćwiczyć, stracisz swoje umiejętności” – mówi Ballester. „Widzimy to wszędzie, niezależnie od tego, czy grasz na instrumencie, czy uprawiasz sport. Pacjenci po udarze mogą podobnie utracić część funkcji motorycznych”.

Pacjenci na rehabilitacji często faworyzują silniejsze mięśnie, zwykle ze szkodą dla osłabionych palców, dłoni i nóg. Aby temu zaradzić, Ballester przeprowadził pilotażowy eksperyment, aby sprawdzić, czy urządzenie do noszenia przypominające zegarek będzie podłączone do smartfon mogą mieć wpływ na zachowanie pacjenta. Badanym wyposażano prototyp przypominający bransoletkę, który brzęczał raz na godzinę, przypominając osobom cierpiącym na udar o konieczności ich używania ramion, a aplikacja zainstalowana na sparowanym telefonie sprawdziła ruch, który potwierdził, że pacjent faktycznie podążał za nim rada. Było to małe badanie, monitorujące zaledwie czterech stażystów przez pięć dni, ale wyniki były spójne: Szturchnięcie techno pomogło.

W marcu ten sam zespół rozpoczął badanie uzupełniające, które zapowiada się na jeden z największych eksperymentów tego rodzaju, szkolenie i śledzenie 100 dochodzących do zdrowia pacjentów po udarze za pomocą kombinacji smartfonów i Android Noś zegarki.

Podobnie jak oryginalne bransoletki własnej roboty, zegarki z Androidem będą brzęczeć raz na godzinę, aby przypomnieć pacjentom, aby nie zapomnieli, że muszą ćwiczyć swoje upośledzone kończyny. Uczestnicy badania będą również mogli sprawdzić ilościowo swoje wykorzystanie na sparowanych smartfonach. The Android Noszenie żyroskopu ułatwia badaczom śledzenie rodzaju ruchów. Każdy pacjent będzie proszony o regularne rysowanie kółek w celu sprawdzenia płynności gestu.

Korzystanie z Androida Wear to raczej wybór praktyczny niż preferencje technologiczne. Android zegarki są zwykle tańsze niż zegarki Apple lub inny porównywalny sprzęt, a ponieważ badacze nie dostarczają telefonów, liczą na to, że pacjenci będą posiadać kompatybilny sprzęt.

Według projektu Ballester wstępne dane na potrzeby badania będą dostępne do grudnia 2020 r. Zespół IBEC planuje także śledzić pacjentów po zaprzestaniu noszenia zegarków, aby sprawdzić, czy nawyki wyrobione w wyniku powtarzających się sygnałów dźwiękowych będą się utrzymywać. Pełne wyniki powinny być znane do połowy 2021 roku.

Urządzenia ubieralne do monitorowania zaburzeń neurologicznych

Po drugiej stronie Atlantyku profesor Uniwersytetu Rutgers Jean-Francois Daneault korzysta z urządzeń do noszenia, telefonów i robotyka do monitorowania i leczenia pacjentów z szeregiem zaburzeń neurologicznych, w tym udarem, porażeniem mózgowym i chorobami podstawowymi drżenie. W 2019 roku zdobył m.in Dotacja w wysokości 400 000 dolarów z National Institutes of Health w celu opracowania platformy, która będzie śledzić pacjentów przez długi czas, aby pomóc w diagnozowaniu tych zaburzeń.

„Wiele z tych dolegliwości ma nakładające się objawy” – powiedział Daneault. „Lekarze, którzy nie są specjalistami, mogą mieć trudności ze zidentyfikowaniem różnic między chorobami”. Dobrze dostrojony przedmiot do noszenia, w w połączeniu z aplikacją na smartfony może uchwycić często niezauważalne objawy, które dają lekarzowi niezbędne statystyki, aby podjąć świadomą decyzję diagnoza.

Platforma będzie również potencjalnie wykorzystywana do pomiaru zmian objawów na przestrzeni miesięcy i lat. „Ludzie mogą odwiedzać neurologów lub lekarzy tylko raz lub dwa razy w roku i przez ograniczony czas, dlatego określenie ich stanu może być trudne” – mówi Daneault. Dobrze wykonana aplikacja może poinformować lekarza, czy lek działa lub czy należy dostosować leczenie.

„Jest bardzo niewielu specjalistów i zawsze są oni obsadzeni” – mówi, podkreślając potrzebę dokładniejszego monitorowania dolegliwości pacjentów.

Chociaż Denault próbuje zbudować platformę, która będzie współpracować z Androidem Wear, zegarkami Apple i Fitbitami, technologia noszona na nadgarstku może mierzyć więcej niż tylko ruchy ramion i dłoni. Chód można również śledzić za pomocą urządzenia do noszenia lub smartfona umieszczonego w kieszeni.

Jednym z największych wyzwań związanych z tworzeniem platformy współpracującej z wieloma urządzeniami do noszenia jest zrozumienie niewielkich różnic między żyroskopami i akcelerometrami wbudowanymi w każdy z nich. Daneault zdaje sobie sprawę, jakie praktyczne wyzwania musi pokonać taka platforma: aplikacja będzie musiała przeglądać mnóstwo danych i przeanalizuj najbardziej istotne informacje, a także znajdź sposoby na zintegrowanie zdobytej wiedzy z wieloma cyfrowymi problemami związanymi ze zdrowiem systemy.

Naukowcy opracowują równoległe technologie i funkcjonalności w wielu szkołach, szpitalach i instytucjach. Używają go lekarze z Cleveland Clinic iPady do pomiaru równowagi pacjentów ze stwardnieniem rozsianym (SM). sztuczna inteligencja ekspert z Massachusetts Institute of Technology opracował smartwatch, który potrafi szukać oznak... napady padaczkowe i przewidzieć ich początek, zanim wystąpią. Istnieje nawet projekt Google X, który wykorzystuje Fitbits do śledzenia postępów Objawy stwardnienia rozsianego.

Nie wszystkie z tych projektów są gotowe do premiery, ale amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) już to zrobiła zatwierdziło kilka urządzeń do noszenia, które mogą monitorować i leczyć problemy neurologiczne i są teraz dostępne na rynku dostępny. Na przykład urządzenie do noszenia Embrace to bransoletka, która monitory noszących ze względu na stres i potencjalne drgawki. Z kolei urządzenie o nazwie Trio zapewnia stymulację nerwów obwodowych w celu złagodzenia objawów drżenia samoistnego. Badanie kliniczne urządzenia wykazało, że jego używanie w ciągu trzech miesięcy zmniejsza drżenie rąk, często spowodowane chorobą Parkinsona.

Takie produkty to dopiero początek radykalnej zmiany w leczeniu zaburzeń neurologicznych.

„Przyszłość rehabilitacji ruchowej nie leży w szpitalu” – mówi Ballester, badacz IBEC. „Chcesz, aby pacjenci wrócili do domu, gdy tylko poczują się bezpiecznie i będą tego chcieli, a wszystko będzie przygotowane w domu. Ale nie chcesz stracić ich z oczu. Chcesz rehabilitacji wbudowanej w życie. Jeśli nie, to nie będzie utrzymany… Dlatego rehabilitację widzę w życiu pacjenta. Nie w szpitalu.