智能臂带传感器技术如何帮助检测帕金森病

研究人员应用exosuit传感器来测量肌肉拉伤

关键词：智能可穿戴开发，柔性传感器，帕金森病监测

哈佛大学的工程师开发了一种配备传感器的外衣，用于在家中远程监控患者。它还通过监测肌肉拉伤的微小变化来检测帕金森病的早期迹象。

MyoExo将一系列传感器集成到一个可穿戴设备中，该设备能够检测肌肉拉伤和肿胀的轻微变化，使其能够测量和跟踪帕金森病的症状。

在美国，帕金森氏病就影响了近万人。它是由神经元中多巴胺的运输不足引起的。这会导致肌肉震颤、肢体僵硬和行走困难。与MyoExo技术集成的可穿戴传感器将为研究人员提供有价值的“以肌肉为中心的生理特征”数据。

其背后的支持技术是一种传感器，可以检测物体形状的微小变化。帕金森病，尤其是晚期，真正表现为运动障碍，所以能够检测形状变化的传感器也能检测到人运动时肌肉形状的变化。

OluwaseunAraromi博士，哈佛大学工程与应用科学学院

Exosuits简介

在动物王国中，外骨骼在动物身体的外部发育，由碳水化合物、蛋白质和矿物质组成。在为内部器官提供支撑的同时，它还轻巧灵活，使动物能够轻松移动。

受大自然设计的启发，exosuits是用于纠正穿戴者步态的机器人训练设备，由柔软（柔性）材料制成，不包括任何可能限制运动的刚性结构。

因此，当装备了可穿戴传感器时，外装可以准确调整穿戴者的步态。健康的人可以学会更有效地移动，而患有神经或身体疾病的患者可以更快地康复。

Exosuits舒适地（和安全地）附着在穿戴者的身体上，同时沿着生物力学有效的路径重新分配力。事实上，辅助力量通常可以仅通过自然运动被动地产生，而不需要主动力量。

基于压力传感器、陀螺仪和IMU等现成传感器技术的传感器系统可以集成到柔软的织物和纺织品中，以监控步态周期中的关键事件，以记录运动、跟踪变化或实现控制。

此外，负载的主动和被动重新分配降低了受伤的风险。这在医学以外的应用中带来了许多好处，例如运动和军事训练。

为Exosuits设计可穿戴传感器

哈佛MyoExo项目基于哈佛大学工程与应用科学学院和Wyss仿生工程研究所已经开发的技术。

该项目是哈佛创新实验室风险计划的一部分。它建立在哈佛生物设计实验室的ConorWalsh教授和微型机器人实验室的RobWood教授的工作之上。

MyoExo有两个目标——即，在远程患者监测系统的进步基础上，建立帕金森病的早期检测系统。

MyoExo技术基于一系列可穿戴传感器，可以检测肌肉拉伤和肿胀的微小变化，从而提供丰富的生理肌肉数据。

该技术仍处于早期阶段，需要证明其在收集临床相关数据方面的准确性。该团队希望展示该技术如何将健康的肌肉收缩与帕金森诱发的肌肉运动区分开来。

下一步是区分疾病的早期和晚期。概念验证得到了WyssInstituteValidationProject计划的支持。在这些早期阶段，Araromi博士认为这项技术使三个利益相关者受益——可以监测治疗方案有效性的临床医生、可以量化药物剂量的制药行业以及可以积极参与自身康复的患者。