Istraživači sa Državnog univerziteta u Ohaju proizveli su prvi nosivi senzor dizajniran za otkrivanje i praćenje atrofije mišića.
Stanje koje uključuje gubitak skeletne mišićne mase i snage, mišićna atrofija može se desiti iz različitih razloga, ali je obično nuspojava degenerativne bolesti, starenja ili neupotrebe mišića.
Dok se lekari trenutno oslanjaju na magnetnu rezonancu da bi procenili da li su se pacijentova veličina i zapremina mišića pogoršala, često testiranje može biti dugotrajno i skupo.
Međutim, ova nova studija objavljena u časopisu IEEE Transactions on Biomedical Engineering sugeriše da bi se elektromagnetni senzor napravljen od provodnih „e-nit“ mogao koristiti kao alternativa čestom praćenju pomoću MRI.
Da bi potvrdili svoj rad, istraživači su napravili 3D štampane kalupe za udove i napunili ih mlevenom govedinom kako bi simulirali teleće tkivo prosečne veličine ljudskog subjekta. Njihovi nalazi su pokazali da su uspeli da pokažu da senzor može da meri male promene zapremine ukupne veličine udova i da prati gubitak mišića do 51%.
„U idealnom slučaju, naš predloženi senzor bi mogli da koriste zdravstveni radnici za ličniju implementaciju planova lečenja za pacijente i za stvaranje manjeg opterećenja za same pacijente“, rekla je Alijana Rajs, vodeći autor studije i diplomirani saradnik iz oblasti elektrotehnike i elektrotehnike. računarski inženjering na Državnom univerzitetu Ohajo.
Prvi poznati pristup praćenju atrofije mišića pomoću uređaja koji se može nositi, studija se zasniva na Rajsovom prethodnom radu na kreiranju zdravstvenih senzora za NASA. Svemirska agencija je zainteresovana za praćenje zdravlja astronauta na različite načine, jer provođenje velike količine vremena u svemiru često može imati štetne efekte na ljudsko telo.
Istraživači su proveli decenije pokušavajući da razumeju i bore se sa ovim efektima, a ova studija je inspirisana ciljem pronalaženja rešenja za zdravstvene probleme sa kojima se suočavaju astronauti.
Na primer, dok naučnici znaju da čak i članovi posade na kratkim svemirskim letovima mogu doživeti gubitak do 20% mišićne mase i gustine kostiju, nema mnogo podataka o tome kakav bi efekat život u svemiru tokom mnogo dužih misija mogao da ima na njihova tela, rekao je Rajs.
„Naš senzor je nešto što bi astronaut na dugoj misiji ili pacijent kod kuće mogao da koristi da prati svoje zdravlje bez pomoći medicinskog stručnjaka“, rekla je ona.
Ali stvaranje nosivog uređaja sposobnog da precizno meri sitne promene mišića u ljudskom telu je lakše reći nego učiniti. Rajs i njen koautor Asiminia Kiourti, profesor elektrotehnike i računarstva u državi Ohajo, dizajnirali su uređaj da radi tako što koriste dva namotaja, jedan za prenos i jedan koji prima, kao i provodnik napravljen od e-navoja koji trčite duž tkanine u jasnom cik-cak uzorku.
Iako konačni proizvod podseća na manžetnu za krvni pritisak, Rajs je rekao da je prvobitno bio izazov pronaći obrazac koji bi omogućio širok spektar promena u veličini petlje senzora kako bi mogao da stane veliki deo populacije .
„Kada smo prvi put predložili senzor, nismo shvatili da će nam biti potreban rastegljiv materijal sve dok nismo shvatili da će se udovi osobe promeniti“, rekla je ona. „Potreban nam je senzor koji može da se menja i savija, ali takođe mora da bude konforman.“
Nakon nekoliko pokušaja i grešaka, otkrili su da, iako bi šivenje po pravoj liniji ograničilo elastičnost rukava, cik-cak uzorak je bio idealan za njegovo pojačavanje. Ovaj isti novi obrazac je razlog zašto senzor može biti skalabilan na više različitih delova tela ili čak na nekoliko lokacija na istom ekstremitetu.
Iako je nosivi uređaj još godinama udaljen od implementacije, studija primećuje da bi sledeći veliki korak najverovatnije bio povezivanje uređaja sa mobilnom aplikacijom, onom koja bi se mogla koristiti za snimanje i isporuku zdravstvenih informacija direktno zdravstvenim radnicima.
Da bi poboljšao život budućih pacijenata i na Zemlji i u svemiru, Rajs se raduje kombinovanju senzora sa drugim vrstama uređaja za otkrivanje i praćenje zdravstvenih problema, kao što je alat za otkrivanje gubitka kostiju.
„U budućnosti bismo želeli da integrišemo više senzora i još više mogućnosti sa našim nosivim uređajem“, rekao je Rajs.
