Розумна устілка допоможе людям з порушеннями ходи

Дослідники розробили новий розумний пристрій у вигляді устілки, який може покращити мобільність людей з проблемами ходи. Збереження рівноваги під час ходи може здаватися автоматичним процесом, поки раптом це не стає проблемою. Порушення ходи є серйозною проблемою для пацієнтів після інсульту та хворих на хворобу Паркінсона. Проблеми з ходою не лише сповільнюють людину, але й є однією з головних причин падінь. Рішення часто обмежуються трудомісткою та дорогою фізичною терапією.

Новий носимий електронний пристрій, який можна вставити в будь-яке взуття, може вирішити цю проблему. Пристрій складається з понад 170 тонких гнучких датчиків, які вимірюють тиск стопи — ключовий показник для визначення того, чи втрачає людина рівновагу. Датчик збирає дані про тиск, які дослідники зрештою зможуть використовувати для прогнозування змін, що призводять до падінь.

Дослідники представили свою роботу в статті у виданні ACS Applied Materials & Interfaces. Розумне взуття не є новинкою, але зробити його одночасно функціональним та доступним було майже неможливо. Лабораторія В. Хон Йо здобула репутацію завдяки створенню гнучких медичних пристроїв. Дослідники покладаються на поширену комерційну практику трафаретного друку електроніки для друку датчиків. Вони зрозуміли, що можуть застосувати цю техніку друку для вирішення проблем з ходою.

«Трафаретний друк має переваги для розробки медичних пристроїв, оскільки він недорогий та масштабований», — каже Йо, професор Школи машинобудування Джорджа В. Вудраффа в Технологічному інституті Джорджії. «Тому, коли йдеться про комерціалізацію та масове виробництво, трафаретний друк є дійсно хорошою платформою, оскільки він уже використовується в електронній промисловості».

Забезпечення доступності пристрою для повсякденного користувача було першочерговим завданням для команди Йо. Ключовою інновацією було забезпечення того, щоб носимий пристрій був достатньо тонким для комфорту користувача та легко інтегрувався з іншими допоміжними технологіями. Пристрій використовує Bluetooth, що дозволяє смартфону збирати дані та відкриває майбутню можливість інтеграції з існуючими додатками для моніторингу здоров'я.

Можливості для адаптації в реальному світі є багатообіцяючими завдяки цим інноваціям. Легкий та малий носимий пристрій можна поєднати з роботизованими пристроями, щоб допомогти пацієнтам після інсульту, хворим на хворобу Паркінсона та літнім людям ходити. Велика кількість датчиків може полегшити дослідникам застосування алгоритму машинного навчання, який міг би прогнозувати падіння. Пристрій навіть може дозволити професійним спортсменам аналізувати свою продуктивність.

Незалежно від того, як використовується пристрій, Йо має намір утримувати його вартість нижче 100 доларів. Поки що, за фінансування Національного наукового фонду, дослідники протестували пристрій на здорових суб'єктах. Вони сподіваються розширити дослідження на людей з порушеннями ходи та зрештою зробити пристрій комерційно доступним.

«Я намагаюся подолати розрив між браком доступних пристроїв у лікарнях або медичних практиках та лабораторними пристроями», — каже Йо. «Ми хочемо, щоб ці пристрої були готові зараз, а не через 10 років».

Завдяки своєму недорогому бездротовому дизайну та потенціалу для зворотного зв'язку в реальному часі ця розумна устілка може трансформувати спосіб моніторингу та управління труднощами з ходою не лише в клінічних умовах, але й у повсякденному житті. Пристрій представляє значний крок вперед у створенні доступних медичних технологій, які можуть покращити якість життя мільйонів людей з порушеннями мобільності.