Тези гъвкави сензори биха могли да помогнат за наблюдаване на пациент с мозъчен инсулт при възстановяване

Когато пациентите с мозъчен инсулт се освобождават от болница или рехабилитационен център, техните възстановяването често се забавя или плава , Без редовна интензивна терапия и обратна връзка, подобряването на увредените умения за говор и движение може да бъде трудно.

Екип от лекари и инженери в Северозападния университет се надява, че а ново устройство – гъвкав сензор, който може да се залепи върху кожата като лентов апарат за мониторинг на речта и движението – може да помогне.

Тези сензори могат да се носят на краката, ръцете и гръдния кош, за да се установи движението, мускулната активност и жизнените показатели. Идеята е, че устройствата могат да наблюдават движенията на пациентите, докато извършват ежедневни дейности и се рехабилитират. Данните ще бъдат предавани директно на лекарите, за да наблюдават дефицитите и напредъка. Това може да помогне на лекарите да видят дали пациентите продължават терапията си и кои лечения работят, като им позволяват да предложат модифицирани схеми, ако е необходимо.

Сензорите, разработени от Джон А. Роджърс, професор по инженерство, който работи повече от десетилетие върху разтеглива електроника, понастоящем се използват в опити в Shirley Ryan AbilityLab, болница за рехабилитация, свързана със Северозапада.

„Ние сме способни да погледнем сърдечното поведение на някого, горните му крайници, долните крайници, способността им да преглъщаме, съня си“, казва Арун Джайраман, изследовател в Shirley Ryan AbilityLab. „И ние можем да продължим да ги наблюдаваме у дома – е ли балансът им добър? Ще паднат ли? И двата си крака се движат в симетрия?

Един от новосъздадените сензори е гъвкава електронна лента, монтирана в гърлото, за мониторинг на речта.

„Това е почти като дигитален безжичен стетоскоп, но може да се постави директно върху гърлото“, казва Роджърс. – Той вдига вибриращите подписи на речта. Всъщност измерва фините вибрации в кожата на областта на гърлото, за да следи речевите модели, честотата на речта, каданс на речта. “

Това устройство е особено полезно за пациенти с афазия , трудностите с речта често след инсулти. Aphasias може да варира от пълната неспособност да се говори за леки трудности в намирането на правилната дума. За разлика от микрофона, традиционно използван от логопедрите за мониторинг на речта, устройствата могат да различават човешкия глас от шума от околната среда, което прави възможно наблюдението в шумни ежедневни среди. Устройството може да наблюдава и преглъщането, което е често срещан проблем при пациентите с инсулт. Лошото преглъщане може да доведе до задушаване, аспирация на храната и пневмония.

„Ключовата уникалност тук е, че те са меки – казва Роджърс – на сензорите. „Те могат да бъдат монтирани на всяко място на тялото, дори на врата, много чувствителна област“.

Всъщност пациентите почти не забелязват сензорите, казва Роджърс. Един пациент, когато беше попитан дали сензорът на врата се е чувствал като Band-Aid, каза, че е още по-малко натрапчив.




Сензорите могат да се носят на крака, за да се установи движение и мускулна активност. (Северозападен университет)

Обикновено Jayaraman казва, че напредъкът на пациентите с мозъчен инсулт се наблюдава в кабинета на лекаря, където те са свързани с жични сензори, отнема време и тромави процеси. Освен това, тъй като тези посещения се случват само толкова често – може би веднъж месечно – те могат да пропуснат важни модели на печалби и загуби, които биха могли да бъдат ключови за отключването на правилния режим на рехабилитация.

Налице е много скорошен интерес към различни технологии за носене, които да наблюдават дейността на пациентите, казва Франсоа Трембай, професор и експерт по физиотерапия в университета в Отава.

„Но досега тези инструменти не са довели до драстични промени в начина, по който ние доставяме рехабилитация на пациентите „, казва Трембъл.

Сензори като тези, които Роджърс и неговият екип са развили, са интересни и потенциално обещаващи, добавя Трембай, „б че проблемът е, че те могат да генерират огромно количество данни и през повечето време не знаем как да ги тълкуваме по смислен начин. “

Екипът разбира, че лесното използване на данните ще бъде следващото голямо предизвикателство. Следващите стъпки ще включват събиране на много повече данни от здрави и болни пациенти, за да се направят полезни алгоритми за наблюдение на напредъка. Данните, събрани от изследванията на сензорите, трябва да бъдат сравнени с данните от традиционните монитори, за да се гарантира надеждността им. Екипът планира също така да разработи интерфейс за лекарите, които да получават и четат данните от своя телефон или таблети. Те се надяват да имат широко достъпен продукт през следващите няколко години.

Изследователите се надяват също, че сензорите ще бъдат полезни за проблеми, които са извън случаите на инсулт – те в момента изучават потенциала си за използване при пациенти с болест на Паркинсон и увреждания на гръбначния мозък. Те също така започват да изследват дали сензорите могат да се използват за откриване на церебрална парализа при високорискови новородени по-рано от традиционните методи.

„Това има огромни приложения в целия спектър на заболяването“, казва Джаяраман.

Следващата голяма стъпка може да бъде използването на сензора в превантивната медицина, проследяване на движенията и жизнените признаци на здрави хора и използване на алгоритъм за откриване дали развиват ранните признаци на болестта на Паркинсон или са изложени на риск от здравна криза като сърдечен удар.

„Това може да премести науката в съвсем различна област“, казва Джаяраман.

2018-03-07 19:53:38

http://www.smithsonianmag.com/innovation/flexible-sensors-could-help-monitor-stroke-patient-in-recovery-180968322/