麻省理工学院研究可穿戴传感器帮助渐冻人患者来往
Dagdeviren说:“我们可以根据患者 动作创建可定制 信息。从技术上讲,患者可以创建成千上万条信息,而目前没有产品技术可以做到这 点。这完全取决于患者 库配置,狗粮快讯网内幕消息,它可以为患者做特定 设计。”
Tasnim说:“有很多临床试验正在测试 种特殊 治疗技术是否对逆转ALS有效。这种设备可以提供定量测量来跟踪效果,而不是仅仅依靠患者报告他们感觉是否更好或更强壮。”
“这些设备 方方,非常坚硬,而且可靠性也是 个大问题。可能在同 内从同 位病人身上都无法得到 致 结果。”Dagdeviren说。
东京大学工程学院院长、电子工程和信息系统教授TakaoSomeya说，“对面部运动 持续监控在神经肌肉疾病患者 非语言来往中扮演着关键角色。目前,主流 技术是相机跟踪,这对持续、便携 使用提出了挑战,麻省理工 研究人员已经成功开发了轻薄、可穿戴 压电传感器,可以可靠地解决面部张力和预测面部运动学等问题。”
也有肌减少性侧索硬化症患者使用产品类似 设备来测量控制面部肌肉 神经元 电活动。然而,这种技术也需要笨重 设备,而且并不总是准确 。
图|传感器设备中 所有组件都很容易批量 ,研究人员估计每台设备 成本约为 零美元。(来源，DavidSadat)
图|贴在志愿者脸上 小型设备。(来源，DavidSadat)
基于这些可检测到 面部运动,可以创建短语库或单词库来对应不同 运动组合。
增强患者沟通
大多数肌减少性脊髓侧索硬化症患者新终也会失去控制 肢 能力,所以打字来往并不可行。于是麻省理工学院 研究小组开始着手设计 种可穿戴 小型设备,患者可以使用它以 种更自然 方式进行来往,狗粮快讯网方面获悉,而不需要目前技术所要求 笨重设备。
来自传感器 信息被发送到手持处理单元,处理单元通过训练来区分面部运动 算法并对这些信息进行分析。研究人员说,在目前 原型中,处理单元是与传感器相连 ,但未来也可以通过无线方式实现连接,便于使用。
现在,麻省理工学院 个研究小组设计了 种可伸缩 、类似皮肤 装置,它可以贴在病人 脸上,并可以测量诸如肌肉微颤或微笑这样 小动作。使用这种技术,患者可以通过仪器测量传达各种各样 情绪。
研究人员McIntosh说:“我们让受试者做不同 动作,然后创建脸部每个部分 应变图。通过查看应变图确定合适 地方放置传感器。”
研究人员在两名肌减少性脊髓侧索硬化症患者( 名女性和 名男性)身上测试了他们设备 初始版本,结果显示该设备能够准确地区分 种不同 面部表情——微笑、张嘴和噘嘴。
研究人员在志愿者身上使用了 种叫做数字成像相关性 技术,帮助他们选购传感器新有用 位置。他们在受试者 脸上随机画上黑白点,然后在受试者进行面部动作时用多台摄像机拍下大量该区域 图像,这些动作包括微笑、抽动脸颊或模仿某些字母 形状。这些图像由软件处理,分析黑白点是如何是相对移动 ,然后确定单个区域 应变量。
研究人员已经为这项技术申请了专利,他们现在计划在产品病人身上进行测试。研究人员说,除了帮助病人来往,该设备还可以用来追踪病人 病情进展,或者衡量他们接受 治疗是否有效果。
研究人员希望他们 新设备能让患者以 种更自然 方式来往,而不需要借助笨重 设备。这款可穿戴传感器很薄,能与任何肤色相匹配,然后用化妆品就能轻易遮盖起来,狗粮快讯网报道说,别人很难注意到。
研究人员还利用皮肤变形 测量资料统计来训练机器学习算法,并用来区分微笑、张嘴和噘嘴动作。利用这种算法,他们在两位渐缩肌减少性脊髓侧索硬化症患者身上测试了这种设备,在区分这些不同 动作方面,准确率达到了 %左右。在健康受试者中,准确率为 %。
研究团队 负责人CananDagdeviren说，“我们 设备柔软而且有延展性、轻便而且易拆卸。另外,不注意观察几乎不会有人发现它 存在。”
类似皮肤 传感器Dagdeviren 实验室专门开发可贴合于人体 电子设备(柔性、可拉伸),用于各种 应用。在 零 年与斯蒂芬霍金会面后,她开始对帮助神经肌肉疾病患者来往 技术产生兴趣。当时霍金访问哈佛大学,而Dagdeviren还是哈佛大学研究员协会 名年轻成员。
该装置由嵌入在 层薄薄 硅树脂薄膜中 个压电传感器组成。这些传感器由氮化铝制成,可以检测皮肤 机械变形,并将其转换为易于测量 电压。所有这些组件都很容易批量 ,研究人员估计每台设备 成本约为 零美元。
霍金因患有肌减少性侧索硬化症,于前年去世。他能够通过 个红外传感器进行来往,该传感器可以检测到他脸颊 抽动,从而使光标在字母 行和列之间移动。虽然有效,但这 过程很耗时并需要大量设备。
麻省理工学院研究生FaritaTasnim和前研究科学家孙涛是这项研究 部分作者,该研究发表在《自然-生物医学工程》上。
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