Od prstiju do nožnih prstiju: Nosiva i vibrirajuća tehnologija iz VCU-a mogla bi pomoći pacijentima s Parkinsonovom bolešću i drugim bolestima – VCU News

Madeline Reinsel

Vibracijski uređaji veličine noktiju, slični sitnim uređajima zbog kojih je vaš mobitel zujao, mogli bi pomoći ljudima s Parkinsonovom bolešću da se kreću svijetom s više samopouzdanja i lakoće. Ovi inovativni uređaji, koji također imaju potencijal pomoći osobama s drugim poremećajima pokretljivosti, predstavljaju srž novih fleksibilnih, nosivih tehnologija koje su razvili istraživači Sveučilišta Virginia Commonwealth.

Tehnologija, opisana u siječnju u Biosenzori i bioelektronika, uključuje rukavicu i 3D otisak potplata za cipele dizajniran za korisnike s Parkinsonovom bolešću, kao i prilagodbu za korisnike protetičkih nogu. Ova tehnologija, korištenjem senzora tlaka i Bluetooth tehnologije, obezbeđuje rješenja za jedan od najneugodnijih simptoma Parkinsonove bolesti – „zamrzavanje hodanja”.

Vibracije za bolju povezanost

“Postoji ova petlja za povratne informacije između središnjeg živčanog sustava i perifernog živčanog sustava”, objasnio je Phillip Glass, prvi autor studije i doktorand na Odjelu za fiziku. “Mozak neprestano razgovara s perifernim živčanim sustavom, uključujući senzore u vrhovima prstiju i stopala.” Međutim, Parkinsonova bolest narušava ovu vezu, što dovodi do problema poput nemogućnosti podizanja nogu prilikom hodanja.

Prema istraživanju, gotovo 60% ljudi s Parkinsonovom bolešću doživljava zamrzavanje hodanja, što značajno smanjuje njihovu kvalitetu života. Razvijena vibracijska tehnologija ima potencijal vratiti ovu petlju za povratne informacije, omogućavajući poboljšanje pokretljivosti i ravnoteže.

Olakšavajući život pacijentima

Ingrid Pretzer-Aboff, doktor znanosti i koautor studije, ističe važnost vibracija u vraćanju motoričke kontrole pacijentima. “[Moj cilj] je olakšati pacijentima život,” objašnjava. “U ovom slučaju, to znači lakše hodati.”

Tim je već radio na razvoju nosivih prototipa za Parkinsonove pacijente, ali najnoviji projekt ima ambiciju stvaranja još fleksibilnijih i udobnijih proizvoda. Njihov cilj je koristiti više manjih vibracijskih uređaja, što će osigurati veću udobnost u usporedbi s većim, komercijalno dostupnim modelima.

“Pacijenti su smatrali da su stari vibratori glomazni, teški i nisu ugodni,” rekao je Daeha Joung, doktor znanosti i viši autor studije. “Žele nešto suptilno, fleksibilno i malo.”

Svaki nosivi uređaj djeluje na principu povratne informacije: kada korisnik poduzme korak ili zgrabi predmet, pritisne senzore izrađene od minimalnih ugljičnih nanocijevi na potplatu ili rukavicama. Ti senzori šalju električni signal do vibracijskih uređaja nazvanih solenoidi, uzrokujući vibraciju koja je slična onoj koju daje mobilni telefon.

Prilagodljivo rješenje za sve

Iako su rukavice i potplati cipela dizajnirani prvenstveno za Parkinsonove pacijente, oni također mogu biti korisni osobama koje nose protetiku. Na primjer, prototip protetske noge može pomoći pacijentima da detektiraju neravnotežu ili promjene pritiska prije nego što postanu opasne, slanjem vibracijskih signala uz nogu korisnika.

Osjetljivost senzora na tlak omogućava prilagodbu intenziteta vibracije prema potrebama korisnika, čineći ovaj sustav vrlo prilagodljivim i svestranim.

Ova tehnologija ima potencijal proširiti se i na osobe s drugim vrstama disfunkcije perifernog živčanog sustava, pružajući nove mogućnosti i za šire tržište. Možda će se u budućnosti koristiti u sportskim treninzima kako bi sportašima pružila povratne informacije u realnom vremenu, omogućavajući im brzo prilagođavanje performansi.

Istraživači su u procesu dobivanja patenta za svoj rad i planiraju preći od prototipa do tržišnih proizvoda. Njihov cilj je raditi s Parkinsonovim pacijentima iz VCU Health i razvijati ovu tehnologiju kako bi pomogli onima kojima je najpotrebnije.

“Pokušali smo shvatiti u čemu je problem i kako možemo kao znanstvenici ili inženjeri doprinijeti pomaganju pacijentima,” zaključuje Joung.