Všetko na zápästí: Nositeľné zariadenia pomáhajú liečiť choroby a zdravotné postihnutie

Utrpenie mŕtvice môže zmeniť fungovanie vášho tela zvláštnym spôsobom. Možno zrazu nemôžete zdvihnúť nohu tak, ako ste to robili pred niekoľkými týždňami, alebo sa vám zdá, že vaša ruka sa nevyťahuje správne. Pre každý prípad je to iné.

Zotavovanie sa z týchto postihnutí môže byť náročný proces. Pacient musí so svojimi poruchami nielen zápasiť, ale aj byť presvedčený, že ich dokáže prekonať. V nemocnici terapeuti trénujú rehabilitáciu pacientov prostredníctvom intenzívnych cvičebných plánov, ale po odoslaní doma, pacienti nebudú tak pozorne sledovaní a často prestanú používať postihnuté končatiny, čím uprednostňujú zdravšie časti tela namiesto toho. To často vedie k strate funkčnosti.

Lekári sú už dlho zmätení, ako efektívne pomôcť pacientom, ktorí nie sú na vyšetrovacej miestnosti alebo na rehabilitačnej klinike. Výskumníci a programátori teraz vyvíjajú novú generáciu nositeľné zariadenia ktoré môžu monitorovať, povzbudzovať a dokonca liečiť ľudí trpiacich chronickými neurologickými poruchami, ako sú mŕtvica, detská mozgová obrna a epilepsia, ako aj nevyhnutné tras, ktoré sprevádza Parkinsonova choroba Choroba.

Opakovanie je matka múdrosti

Okolo roku 2015 Belén Rubio Ballester, výskumník v Španielsku Inštitút IBEC pre bioinžinierstvo v Katalánsku (IBEC), zameraná na špecifickú výzvu, ktorej čelia pacienti zotavujúci sa z mŕtvice: Využite ju alebo ju stratte.

"Cvičíte, učíte sa - ak prestanete cvičiť, stratíte svoje zručnosti," hovorí Ballester. „Vidíme to všade, či už hráte na nástroji alebo športujete. Pacienti s mŕtvicou môžu podobne stratiť niektoré motorické funkcie.

Je bežné, že rehabilitační pacienti uprednostňujú svoje silnejšie svaly, zvyčajne na úkor oslabených prstov, rúk a nôh. Aby to napravil, Ballester spustil pilotný experiment, aby zistil, či je nositeľné zariadenie podobné hodinkám pripojené k a smartfón mohli ovplyvniť správanie pacienta. Subjekty boli vybavené prototypom podobným náramku, ktorý zabzučal raz za hodinu, aby pripomenul osobám trpiacim mozgovou príhodou, aby ich používali ruky a aplikácia nainštalovaná v spárovanom telefóne skontrolovala pohyb, ktorý potvrdil, že pacient skutočne nasledoval radu. Bola to malá štúdia, ktorá sledovala iba štyroch účastníkov počas piatich dní, ale výsledky boli konzistentné: Techno štuchnutie pomohlo.

V marci ten istý tím spustil následnú štúdiu, ktorá sľubuje, že pôjde o jeden z najväčších experimentov svojho druhu, školenie a sledovanie 100 zotavujúcich sa pacientov s mŕtvicou pomocou kombinácie smartfónov a Android Nosiť hodinky.

Podobne ako u originálnych domácich náramkov budú hodinky s Androidom raz za hodinu bzučať, aby pacientom pripomenuli, že nezabudnú, že potrebujú cvičiť svoje poškodené končatiny. Účastníci štúdie si tiež budú môcť pozrieť kvantifikovanú spotrebu na spárovaných smartfónoch. The Android Nosenie gyroskopu uľahčuje výskumníkom sledovať typ pohybov. Každý pacient bude požiadaný, aby pravidelne kreslil kruhy na kontrolu plynulosti gesta.

Používanie systému Android Wear je skôr praktickou voľbou ako technickými preferenciami. Android hodinky bývajú lacnejšie ako hodinky Apple alebo iné porovnateľné vybavenie, a keďže výskumníci neposkytujú telefóny, spoliehajú sa na pacientov vlastniacich kompatibilné vybavenie.

Počiatočné údaje o projekte Ballester pre štúdiu budú k dispozícii do decembra 2020. Tím IBEC tiež plánuje sledovať pacientov po tom, čo prestali nosiť hodinky, aby skontroloval, či zvyky vytvorené opakujúcimi sa bzukotmi zostanú. Kompletné výsledky by mali byť hotové do polovice roka 2021.

Nositeľné zariadenia na sledovanie neurologických porúch

Na druhej strane Atlantiku profesor Rutgers University Jean-Francois Daneault používa nositeľné zariadenia, telefóny a robotika na monitorovanie a liečbu pacientov s celým radom neurologických porúch, vrátane mŕtvice, detskej mozgovej obrny a esenciálnych chvenie. V roku 2019 vyhral a Grant 400 000 dolárov od National Institutes of Health na vývoj platformy, ktorá bude dlhodobo sledovať pacientov, aby pomohla diagnostikovať tieto poruchy.

"Veľa z týchto ochorení má prekrývajúce sa príznaky," povedal Daneault. "Lekári, ktorí nie sú špecialisti, môžu mať problém identifikovať rozdiely medzi chorobami." Dobre vyladená nositeľná, in v kombinácii s aplikáciou pre smartfóny dokáže zachytiť tie často nepostrehnuteľné symptómy, ktoré lekárovi poskytujú potrebné štatistiky, aby mohol byť informovaný diagnózy.

Platforma sa tiež potenciálne použije na meranie toho, ako sa symptómy môžu meniť v priebehu mesiacov a rokov. „Ľudia môžu svojich neurológov alebo lekárov navštevovať iba raz alebo dvakrát do roka, na obmedzený čas, takže môže byť ťažké vedieť, ako sa im darí,“ hovorí Daneault. Dobre urobená aplikácia dokáže lekárovi povedať, či liek účinkuje alebo či je potrebné liečbu upraviť.

"Špecialistov je veľmi málo a sú vždy rezervovaní," hovorí a zdôrazňuje potrebu väčšieho monitorovania pacientových ochorení.

Aj keď sa Denault pokúša vybudovať platformu, ktorá dokáže pracovať s Android Wear, hodinkami Apple a Fitbits, technológia nosená na zápästí dokáže merať viac než len akcie rúk a rúk. Chôdzu je možné sledovať aj pomocou nositeľného zariadenia alebo smartfónu umiestneného vo vrecku.

Jednou z veľkých výziev pri vytváraní platformy, ktorá funguje s viacerými nositeľnými zariadeniami, je pochopenie malých rozdielov medzi gyroskopmi a akcelerometrami zabudovanými do každého z nich. Daneault si uvedomuje praktické výzvy, ktoré musí takáto platforma prekonať: Aplikácia si bude musieť vybrať množstvo údajov a analyzovať najrelevantnejšie informácie a tiež nájsť spôsoby, ako integrovať naučené poznatky do mnohých digitálnych zdravotníckych zariadení systémov.

Výskumníci vyvíjajú paralelné technológie a funkcie v mnohých školách, nemocniciach a inštitúciách. Lekári na Clevelandskej klinike používajú iPady na meranie rovnováhy pacientov so sklerózou multiplex (MS). A.I. expert z Massachusettského technologického inštitútu vyvinul inteligentné hodinky, ktoré dokážu hľadať príznaky epileptické záchvaty a predpovedajú ich nástup skôr, ako k nim dôjde. Existuje dokonca projekt Google X, ktorý využíva Fitbits na sledovanie progresie Symptómy MS.

Nie všetky tieto projekty sú pripravené na hlavný vysielací čas, ale americký Úrad pre kontrolu potravín a liečiv (FDA) už schválila niekoľko nositeľných zariadení, ktoré dokážu monitorovať a liečiť neurologické problémy, a teraz sú komerčne dostupné k dispozícii. Nositeľný Embrace je napríklad náramok, ktorý monitory nositeľov na stres a potenciálne záchvaty. Zariadenie s názvom Trio na druhej strane dodáva periférnu nervovú stimuláciu na zmiernenie symptómov esenciálneho tremoru. Klinická štúdia zariadenia ukázala, že jeho používanie znižuje množstvo trasenia rúk, ktoré je často spôsobené Parkinsonovou chorobou, do troch mesiacov.

Takéto produkty sú len prvými príznakmi toho, ako sa liečba neurologických porúch radikálne zmení.

„Budúcnosť motorickej rehabilitácie nie je v nemocnici,“ hovorí výskumník IBEC Ballester. „Chcete, aby pacienti išli domov hneď, ako sa budú cítiť bezpečne a budú chcieť, a veci budú pripravené doma. Ale nechcete o nich stratiť prehľad. Chcete rehabilitáciu začlenenú do života. Ak nie, nebude sa udržiavať... Preto vidím v živote pacienta rehabilitáciu. Nie v nemocnici."