Naukowcy opracowali urządzenie do noszenia umożliwiające komunikowanie się osobom z paraliżem twarzy. Sprawdzi też skuteczność leczenia [DEPESZA]
Stwardnienie zanikowe to choroba, która prowadzi do zaniku mięśni, także tych, które pozwalają mówić. Szacuje się, że nawet 75 proc. osób, u których zdiagnozowano ALS, będzie potrzebować jakiejś formy pomocy, aby skutecznie się komunikować. Naukowcy z MIT stworzyli niewidoczny czujnik dla chorych, który przymocowany do twarzy mierzy drobne ruchy, takie jak drganie lub uśmiech. W ten sposób pacjenci mogą przekazywać emocje.
Stwardnienie zanikowe boczne (ALS) to choroba, która prowadzi do zaniku mięśni, a w wielu przypadkach do paraliżu. Dotyczy to nie tylko dużych mięśni, które pomagają się poruszać, lecz także mięśni, które pozwalają mówić. Według ALS Association nawet 75 proc. osób, u których zdiagnozowano ALS, będzie potrzebować jakiejś formy pomocy, aby skutecznie się komunikować. Zwłaszcza że pacjenci mogą całkowicie stracić zdolność mówienia. Komunikację mogą umożliwić nowe technologie.
Zespół naukowców z Massachusetts Institute of Technology zaprojektował rewolucyjne, rozciągliwe, przypominające skórę urządzenie, które można przymocować do twarzy pacjenta i mierzyć drobne ruchy, takie jak drganie ust. Pacjenci mogą w ten sposób przekazywać różne uczucia za pomocą małych ruchów, które są interpretowane przez urządzenie.
– Ciągłe monitorowanie ruchów twarzy odgrywa kluczową rolę w komunikacji niewerbalnej u pacjentów z zaburzeniami nerwowo-mięśniowymi. Obecnie głównym podejściem jest śledzenie za pomocą kamer, co jest wyzwaniem w zakresie mobilności pacjentów – komentuje Takao Someya, profesor elektrotechniki i systemów informatycznych na Uniwersytecie w Tokio. – Badacze z powodzeniem opracowali cienkie, nadające się do noszenia, piezoelektryczne czujniki, które mogą niezawodnie odczytywać napięcie twarzy i przewidywać jej kinematykę.
Naukowcy zainteresowali się pracą nad sposobami pomocy pacjentom z zaburzeniami nerwowo-mięśniowymi po spotkaniu ze Stephenem Hawkingiem w 2016 roku. Słynny astrofizyk komunikował się za pomocą czujnika podczerwieni, który wykrywał drgania policzka i w ten sposób przesuwał kursor po rzędach i kolumnach liter. Wymaga to jednak specjalistycznego sprzętu, na który większości chorych nie stać. Inni chorzy na ALS używają urządzeń, które mierzą aktywność elektryczną nerwów kontrolujących mięśnie twarzy. Choć pomaga to w komunikacji, to jest nieporęczne. Urządzenie opracowane przez MIT jest niewielkie, łatwo je zakamuflować makijażem i umożliwia komunikację w czasie rzeczywistym.
– Nasze urządzenia są nie tylko plastyczne, miękkie i lekkie, ale są również niewidoczne wizualnie – podkreśla Canan Dagdeviren, profesor ds. rozwoju kariery LG Electronics w MIT i lider zespołu badawczego. – Można je zakamuflować w taki sposób, żeby były zupełnie niewidoczne nawet na twarzy.
Nowe urządzenie składa się z czterech czujników piezoelektrycznych wykonanych z azotku glinu, które mogą wykryć mechaniczne odkształcenie skóry i przekształcić je w łatwo mierzalne napięcie elektryczne. Dzięki algorytmowi rozpoznaje uśmiech, zaciśnięte lub otwarte usta. Naukowcy przetestowali je na dwóch pacjentach z ALS i dzięki algorytmowi udało się uzyskać 75-proc. dokładność w rozróżnianiu różnych ruchów. Dla porównania, u zdrowych osób ten wskaźnik sięgnął 87 proc.
– Możemy tworzyć spersonalizowane komunikaty na podstawie ruchów, które pacjent wykonuje – przekonuje Canan Dagdeviren. – W zasadzie można tworzyć tysiące wiadomości, czego nie potrafi w tej chwili żadna inna technologia. Wszystko zależy od konfiguracji biblioteki, którą można zaprojektować dla konkretnego pacjenta lub grupy pacjentów.
Dotychczas chorzy na ALS używali do komunikowania się bankowości głosowej do przechowywania głosu na komputerze w celu zastosowania go w urządzeniu generującym mowę, np. poprzez rejestrację szeregu zdań, gdzie poszczególne dźwięki są wykorzystywane do syntezy mowy. Aby się komunikować, mogą wskazywać obrazy i litery palcami lub w przypadku mniej mobilnych pacjentów za pomocą wskaźnika laserowego przymocowanego do głowy. Inną często wykorzystywaną technologią jest np. śledzenie wzroku. Specjalna kamera wykorzystuje źródło światła podczerwonego lub bliskiego podczerwieni i śledzi ruch oczu, umożliwiając pacjentom używanie ich jak myszy komputerowej.
Żadna jednak z tych technologii nie może być używana do śledzenia postępu choroby pacjenta lub do sprawdzania, czy leczenie przynosi jakikolwiek efekt. Urządzenie opracowane przez MIT pozwala natomiast mierzyć skuteczność terapii.
– Istnieje wiele badań klinicznych, które sprawdzają, czy dana terapia jest skuteczna w odwracaniu stwardnienia zanikowego bocznego – twierdzi Farita Tasnim, absolwentka MIT i jedna z autorek badania. – Zamiast polegać tylko na tym, że pacjenci zgłaszają, że czują się lepiej lub są silniejsi, to urządzenie może dostarczyć ilościowe badanie skuteczności leczenia.
Czytaj także
- 2024-04-03: Monika Richardson: Nowy kolor włosów to nowa energia. Dzisiaj jestem ruda, ale jutro może wrócę do fioletowych
- 2024-04-12: Doświadczenie gnębienia w dzieciństwie rzutuje na zdrowie w całym życiu. Naukowcy alarmują, że osoby gnębione mogą żyć krócej
- 2024-03-22: W dobie wszechobecnego hałasu ludzie tracą zdolność uważnego słuchania. Dzieci i młodzież potrzebują audioedukacji
- 2024-03-13: Sterowany światłem rozrusznik pomoże pacjentom z niewydolnością serca. Urządzenie jest ultralekkie i biodegradowalne
- 2024-02-15: Energia jest towarem jak każdy inny. Eksperci zachęcają do wdrażania oszczędności w domach [DEPESZA]
- 2024-02-08: Osteoporoza to problem ponad 2 mln Polaków, głównie kobiet. Może prowadzić do ciężkiego kalectwa i śmierci, ale w Polsce wciąż jest mocno lekceważona
- 2024-02-16: Anna Jurksztowicz: Powinniśmy mieć większą wiedzę na temat osteoporozy. Po 50. roku życia należy mierzyć wzrost i badać gęstość kości
- 2024-02-07: Coraz więcej nastolatków i dorosłych zmaga się z zaburzeniami jedzenia. W kwestii ich leczenia mamy w Polsce wiele do nadrobienia
- 2024-01-19: Rosnące koszty życia powodują coraz większą presję na wzrost wynagrodzeń. Inflacja i spowolnienie gospodarcze wśród największych globalnych wyzwań na najbliższe dwa lata
- 2024-01-15: Zmiany demograficzne wymuszają zajęcie się na poważnie polityką senioralną. Wśród priorytetów system wsparcia dla osób niesamodzielnych i bezpieczeństwo ekonomiczne
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii
Jedynka Newserii
Konsument
Brytyjscy naukowcy dowiedli, że odczuwania szczęścia można się nauczyć. Trzeba jednak stale to ćwiczyć
Sześcioletnie badania, połączone z prowadzeniem kursów uczących tego, jak poprawić samopoczucie i stać się człowiekiem szczęśliwym, wykazały, że stosując odpowiednie strategie, można uzyskać zadowalające rezultaty. Przejście kursu prowadzonego przez naukowców z Uniwersytetu Bristolskiego umożliwia poprawę parametrów świadczących o samopoczuciu nawet o 15 proc. Okazuje się jednak, że zalecane ćwiczenia należy wykonywać trwale – w przeciwnym razie następuje regres do poziomu sprzed ich wdrożenia. Dobre wyniki badań skłoniły ich autora do wydania poradnika. Jego polskojęzyczna wersja ukaże się w maju.
Konsument
Techniki genomowe mogą zrewolucjonizować europejskie rolnictwo i uodpornić je na zmiany klimatu. UE pracuje nad nowymi ramami prawnymi
Techniki genomowe (NTG) pozwalają uzyskiwać rośliny o większej odporności na susze i choroby, a ich hodowla wymaga mniej nawozów i pestycydów. Komisja Europejska wskazuje, że NTG to innowacja, która może m.in. zwiększyć odporność systemu żywnościowego na zmiany klimatu. W tej chwili wszystkie rośliny uzyskane w ten sposób podlegają tym samym, mocno wyśrubowanym zasadom, co GMO. Dlatego w ub.r. KE zaproponowała nowe rozporządzenie dotyczące roślin uzyskiwanych za pomocą technik genomowych. W lutym br. przychylił się do niego Parlament UE, co otworzyło drogę do rozpoczęcia negocjacji z rządami państw UE w Radzie. Wątpliwości wielu państw członkowskich, również Polski, budzi kwestia patentów NGT pozostających w rękach globalnych koncernów, które mogłyby zaszkodzić pozycji europejskich hodowców.
IT i technologie
Nowy ośrodek w Krakowie będzie wspierać innowacje dla NATO. Połączy start-upy i naukowców z sektorem obronności
Połączenie najzdolniejszych naukowców oraz technologicznych start-upów z firmami z sektora obronnego i wojskowego – to główny cel akceleratora, który powstaje w Krakowie. Będzie on należał do natowskiej sieci DIANA, która z założenia ma służyć rozwojowi technologii służących zarówno w obronności, jak i na rynku cywilnym w krajach sojuszniczych NATO. Eksperci liczą na rozwiązania wykorzystujące m.in. sztuczną inteligencję, drony czy technologie kwantowe. Dla sektora to szansa na pozyskanie innowacji na skalę światową, a dla start-upów szansa na wyjście na zagraniczne rynki i pozyskanie środków na globalny rozwój.
Szkolenia
Akademia Newserii
Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.